ベクトル空間の次元は基底の取り方によらないこと

(定理)Vをベクトル空間とし、その或る基底は n 個の元を持ち、また他の基底は m 個の元を持つとする。このとき、m=n である。

(証明)仮に n>m とすると、下の定理により、n 個の元からなる方の基底(をなすベクトルの組)は一次従属になってしまうが、もとよりこれは基底ということに反する。したがって n>m ではない。まったく同様に m>n でもない。ゆえに m=n。証明終。