dim L+dim M=dim(L+M)+dim(L∩M).
Пусть n - размерность всего пространства.
Теперь от противного. Пусть L и M не имеют общего ненулевого вектора, тогда L∩M=0, а потому dim(L∩M)=0.
Тогда dim(L+M)=dim L+dim M>n (по условию).
Но L+M - подпространство всего пространства. А потому его размерность не может превышать размерности самого пространства.