Si mostra che tale $f$ è anche unica. Se esistesse $f' \in A(E)$
Si mostra che tale $f$ è anche unica. Se esistesse $f' \in A(E)$
con le stesse proprietà di $f$, varrebbe che $Q_i - Q_1= f'(P_i)- f'(P_1)= g'(P_i - P_1)$$\forall2\leq i \leq n+1$. Tuttavia
con le stesse proprietà di $f$, varrebbe che $Q_i - Q_1= f'(P_i)- f'(P_1)= g'(P_i - P_1)$$\forall2\leq i \leq n+1$. Tuttavia
una $g'$ tale che mappi $P_i - P_1$ a $Q_i - P_1$$\forall2\leq i \leq n+1$ è unica, e quindi $g' = g$. Allora $f'(P)= Q_1+ g(P - P_1)= f(P)$$\forall P \in E$$\implies f' = f$.
una $g'$ tale che mappi $P_i - P_1$ a $Q_i - P_1$$\forall2\leq i \leq n+1$ è unica, e quindi $g' = g$. Allora $f'(P)= Q_1+ g(P - P_1)= f(P)$$\forall P \in E$$\implies f' = f$.\qedhere
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{proof}
\end{proof}
\begin{proposition}
Sia $f \in A(E)$ e sia $D$ un sottospazio affine di $E$. Allora anche $f(D)$ è un sottospazio affine di $E$ della
stessa dimensione di $D$.
\end{proposition}
\begin{proof}
Sia $P_0\in D$. Allora $(f(D))_0=\{ f(P)- f(P_0)\forall P \in D \}=\{ g(\v)\forall\v\in D_0\}=
g(D_0)$. Dal momento che $f$ è un'affinità, $g$ è invertibile, e quindi preserva la dimensione di $D_0$.
\[\vec u =\underbrace{\left(\sum_{i=1}^k \lambda_i P_i +\sum_{j=1}^{k'}\mu_j P\right)}_{\in D}- P +\underbrace{\left(\sum_{i=1}^k \lambda_i P +\sum_{j=1}^{k'}\mu_j Q_j\right)}_{\in D'}- P, \]
dove, ricordando che $P \in D \cap D'$, vale che:
\[\left(\sum_{i=1}^k \lambda_i P_i +\sum_{j=1}^{k'}\mu_j P\right)- P \in D_0, \quad
\left(\sum_{i=1}^k \lambda_i P + \sum_{j=1}^{k'}\mu_j Q_j\right) - P \in D'_0, \]
da cui si conclude che $\vec u \in D_0+ D_0' \implies\Aff(D \cup D')_0\subseteq D_0+ D'_0$,
e quindi che $\Aff(D \cup D')_0= D_0+ D'_0$.
\item Come prima, si dimostra l'identità mostrando che vale la doppia inclusione dei due
spazi vettoriali. Sia $\vec u \in D_0\cap D_0'$. Sia $P \in D \cap D'$. Allora esiste $P_1\in D$
tale che $\vec u = P - P_1$. Analogamente esiste $P_2\in D'$ tale che $\vec u = P - P_2$. Poiché
$E$ è $V$-omogeneo, esiste un solo punto $P'$ tale che $P = P' +\vec u$. Si conclude dunque
che $P_1= P_2$, e dunque che $P_1$ appartiene anche a $D'$. Pertanto $\vec u \in(D \cap D')_0\implies
D_0 \cap D_0' \subseteq (D \cap D')_0$.
Sia ora invece $\vec u \in(D \cap D')_0$. Allora esiste $P_1\in D \cap D'$ tale che
$\vec u = P - P_1$. In particolare, dal momento che $P$ e $P_1$ appartengono a $D$,
$\vec u \in D_0$. Analogamente $\vec u \in D_0'$. Pertanto $\vec u \in D_0\cap D_0' \implies
(D \cap D')_0 \subseteq D_0 \cap D_0'$, da cui si conclude che $(D \cap D')_0 = D_0 \cap D_0'$. \qedhere
\end{enumerate}
\end{proof}
\begin{proposition} [formula di Grassmann per i sottospazi affini]
Siano $D$ e $D'$ due sottospazi affini di $E$ con $D \cap D' \neq\emptyset$. Allora
$\dim\Aff(D \cup D')=\dim D +\dim D' -\dim(D \cap D')$.
\end{proposition}
\begin{proof}
Per la proposizione precedente, $\dim\Aff(D \cup D')=\dim(D_0+ D_0')$. Allora, applicando
la formula di Grassmann per i sottospazi vettoriali, $\dim(D_0+ D_0')=\dim D_0+\dim D_0' -\dim(D_0\cap D_0')=\dim D +\dim D' -\dim(D_0\cap D_0')$. Sempre per la proposizione precedente,
$D_0\cap D_0' =(D \cap D')_0$, da cui si deduce che $\dim(D_0\cap D_0')=\dim(D \cap D')_0=\dim D \cap D'$. Pertanto $\dim\Aff(D \cup D')=\dim D +\dim D' -\dim(D \cap D')$.