Связь между координатными столбцами векторов х и ф(x).
Пусть

— фиксированный базис векторного пространства
— линейный оператор этого пространства. Пусть, далее,

Обозначим через
координатные столбцы соответственно векторов
относительно фиксированного базиса (1):

Найдем связь между этими координатными столбцами.
ТЕОРЕМА 2.3. Пусть
— линейный оператор векторного пространства и
— матрица оператора
относительно базиса (1). Тогда для любого вектора
выполняется равенство

Доказательство. Пусть 

тогда выполняются равенства (2). Если 

Заменяя в этом равенстве векторы
на основании (2), получаем

откуда

Следовательно,

ТЕОРЕМА 2.4. Пусть
— линейный оператор векторного пространства
— матрица оператора
относительно фиксированного базиса (1). Если для любого вектора 

то 
Доказательство. Согласно определению матрицы 

Подставив в (3) вместо
последовательно базисные векторы
получим

На основании (4) и (5) заключаем, что соответствующие столбцы матриц
и В совпадают. Следовательно, 
ПРЕДЛОЖЕНИЕ 2.5. Пусть
— линейные операторы векторного пространства с фиксированным базисом
тогда

Доказательство. Пусть 

тогда

Следовательно,

и, по теореме 2.3,

Равенство (4) верно для любого
По теореме 2.4, из (4) следует равенство (1).
В силу
следовательно»

и, по теореме 2.3, для любого 

Согласно теореме 2.4, из (5) следует (2).