Dimensionsatz |
22.02.2012, 10:32 | Steffe2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Dimensionsatz Beweise bzw. widerlege folgende Aussage: Für jede lineare Abbildung gilt Meine Ideen: Also gut ich schätze einmal, dass diese Aussage wahr ist. Beweis: Ich weis, dass der Kern ein Untervektorraum des Definitonsbereiches ist. Somit gilt Angenommen der Kern hat nun die Basisvektoren von , dann könnte ich mittels Basisergänzungsatz auf die Basis von V ergänzen. Also: //Deshalb v_4 weil mein Definitionsbereich, der ist. Nun nutze ich die lineare Abbildung auf meine Basis V und erhalte Nun weiß ich, dass die "Kernvektoren" auf 0 abgebildet bleiben und es bleiben meine Bildvektoren. Fazit: Falls nun mein Kern dim 4 hat, so hat mein Bild dim 0 und umgekehrt. Aber in jedem Fall hat die Summe aus Kern und Bild 4 "(Basis)Vektoren". Folgerung: Kann ich dies so lassen? Danke euch vielmals |
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22.02.2012, 13:55 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
RE: Dimensionsatz Hallo Steffe,
Das verstehe ich nicht. Was meinst Du damit, wenn Du eine Abbildung "auf einer Basis nutzt"? Und dann addierst Du Mengen - das ist für mich erst mal nicht definiert. Auch
ergibt keinen Sinn, da auf der einen Seite eine Zahl (Dimension) und auf der anderen eine Menge steht. Das mit der Basisergänzung ist aber nicht schlecht. Du kannst zum Beispiel zeigen, dass die Bilder einer Basis immer ein Erzeugendensystem des Bildes sind, d.h. erzeugt Schau aber auch mal, ob Du nicht vielleicht ein paar bereits vorhandene Resultate nutzen kannst. Gruß, Rubiksilat. |
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22.02.2012, 17:10 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
STimmt meine Notation ist falsch, gemeint hatte ich die BAsisvektoren von V V hat Basis //Also die Vektoren von bis Ich wollte es deshalb so aufschreiben damit ersichtlich wird, dass die Vektoren bis zum Kern gehören und den Rest als Ergänzung zu V. Und jetzt wollte ich diese Basis von V abbilden. im nächsten Schritt habe ich versucht den Kern und die restlichen Basisvektoren (die bei der Ergänzung wiederzukamen) zu trennen. Also: Da der Kern auf 0 abbildet bleibt: Meine Folgerung daraus war: Fazit: Falls nun mein Kern dim 4 hat, so hat mein Bild dim 0 und umgekehrt. Aber in jedem Fall hat die Summe aus Kern und Bild 4 "(Basis)Vektoren". Habe ich dies nun besser Formuliert? |
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23.02.2012, 10:47 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Das ergibt noch immer keinen Sinn. Die Abbildung hat nur ein Argument und insofern ist nicht definiert. Du kannst Dir das Bild der Basis anschauen, also: Das ist dann aber eben wieder eine Menge und diese wirst Du nicht addieren können. Deine Argumentation ist also noch immer nicht sinnvoll. Es hängt nicht nur an der Formulierung. ... Ich habe oben übrigens auch Hinweise gegeben. |
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23.02.2012, 11:41 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
ok ich nehme mal an Sie beziehen sich auf diese Aussage
Hierzu nehme ich die Basis des Definitionsbereiches Diese kann ich doch auch als LK schreiben Nun bilde ich dieses ab und dies ist doch ein Erzeugendensystem für alle Bildvektoren Hast du das so gemeint? Danke dir |
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23.02.2012, 11:49 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Hier widersprichst Du Dir selbst. Dein V ist einmal eine Menge und einmal ein Vektor. Und für ein Erzeugendensystem des Bildes musst Du Dir zuerst einen Vektor aus dem Bild hernehmen. Dafür existiert dann ein mit und dieses kannst Du als Linearkombination Deiner Basis schreiben. Mit Deinem obigen Schritt erhältst Du dann auch für eine Linearkombination aus den . |
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23.02.2012, 12:02 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
ok ok ich nehme dies an und nehme einen Vektor v \in V für diesen gilt. des weiteren schreibe ich k als LK nun bilde ich diesen ab. Also das gesuchte Erzeugendensystem, doch wie hilft mir dies bei meiner Aussage weiter? mfg |
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23.02.2012, 12:06 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Deine sind nicht definiert! Ist auch nicht schlimm, denn so rum ergibt es mehr Sinn: Damit siehst Du, dass das von aufgespannt wird. Was sagt Dir das nun über die Dimension des Bildes? (Beachte, wie Du am Anfang Deine gewählt hast.) |
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23.02.2012, 12:13 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Dass, das Bild die Dimension n hat. |
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23.02.2012, 12:20 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Nein, denn dazu müssten die linear unabhängig sein - und das ist nicht klar. Vor allem solltest Du wieder Dein ursprüngliches Problem anschauen. Irgendwo hat sich nämlich die Bedeutung des n verändert und wurde plötzlich zur Dimension des Definitionsbereichs (also n=4) obwohl es zuerst etwas anderes war. Also zurück zum Anfang: und ist eine Basis von . Diese sei so konstruiert, dass einen Basis des Kerns ist. () Was kannst Du nun über die Dimension von aussagen? |
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23.02.2012, 12:29 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Ich weis nicht genau ob es dies ist worauf du hinaus wolltest: Also dim(V) = 4 Somit gilt laut DImensionssatz: ok da nun der Kern ein Untervektorraum des Definitionsbereiches ist gilt (wie du schon sagtest)
Nun forme ich oben um und erhalte: Die Dimension des Bildes kann also nicht größer als 4. Hast du dies gemeint? |
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23.02.2012, 14:14 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Hmmmmhh... Wenn Du das jetzt als Zitat verwendest... Was willst Du dann eigentlich zeigen? |
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23.02.2012, 14:27 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Naja, wenn ich das genau wüsste hätte ich dich nicht gefragt. Meine Angabe habe ich exakt im 1sten post wiedergegeben.... mfg |
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23.02.2012, 14:34 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Du hast gerade eben die Behauptung zitiert. Ist Dir das nicht aufgefallen? Du kannst nicht den Dimensionssatz zitieren, wenn Du ihn gerade zeigen willst. Wenn Du irgendwas nicht verstehst, was ich geschrieben habe, dann frage bitte nach. |
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23.02.2012, 14:52 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
ach, das ist also mein Gedankenfehler..... Also um auf deine vorherige Frage zurückzukommen.
Naja dann kann ich über die Dimension des Bildes ebenfalls sagen, dass sie ist. Da die Vektoren ja nicht zwingend linear unabhängig sein müssen. Da mein Kern aber ein Untervektorraum von V ist und Basis hat, so hat dieser doch Dimension k. Das heißt aber auch, das sich k Vektoren auf die 0 abbilden (oder). Falls nun aber gilt k < 4, so hat der Kern eine Basis von 3 Vektoren. Diese Basis erweitere ich nun (mittels Basisergänzungsatz) auf eine Basis von V. Somit habe ich nun wieder eine Basis von 4 Vektoren, nämlich . Da ich aber nun weis, dass k Vektoren auf die 0 abbilden, bleiben mir nur noch 4 -k Bildvektoren übrig. Ja und diese haben Dimension 4 -k. hmmm |
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23.02.2012, 15:24 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Ja.
Stimmt auch
Wenn k<4 ist, so hat der Kern eine Basis aus k Vektoren (nicht unbedingt 3). Der Rest stimmt.
Nun, wir wissen zumindest, dass sein muss. Es ist ja (Die anderen sind ja Null) Nun fehlt eigentlich nur noch die lineare Unabhängigkeit von . |
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23.02.2012, 15:41 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Nun ja müsste ich dazu nicht zeigen, dass folgt, |
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23.02.2012, 15:45 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Richtig, also forme doch mal um: |
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23.02.2012, 15:59 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
hmm ok Und dies kann doch nur 0 sein, falls alle \lambda_i =0 Somit linear unabhängig |
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23.02.2012, 16:01 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Nein, den Schluss sehe ich nicht. Zumal Du die Summe nur anders aufgeschrieben, aber nicht umgeformt hast. Nutze die Linearität von f. |
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23.02.2012, 16:18 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
hmm ok Nun folgt doch Da wir aber schon alle Vektoren "herausgenommen" haben, die auf 0 abbilden, muss doch sein. um zu erhalten was sagst du dazu? |
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23.02.2012, 16:27 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Bist Du denn von Deiner Argumentation selbst überzeugt? Aus folgt zunächst Aber den Kern kennen wir ja... |
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23.02.2012, 16:34 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
ach ich blicke schon nichtmehr durch, muss erstmal wieder einen klaren Kopf bekommen Danke dir vielmals bis hierher |
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23.02.2012, 21:23 | steffen2361 | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
So ich probiere es nun einmal ganz anders... Zu zeigen gilt doch, dass Also ob Dafür müsste doch jedes = 0 sein. Deshalb nehme ich jetzt indirket an, es gäbe ein mit . Und versuche auf einen Widerspruch zu kommen. Darum: Ich definiere also Doch das ist ja nichts anderes als der Kern, welchen wir ja schon als Basis bestimmt haben. Nämlich So und hier ist der Widerspruch. Die Basisvektoren vom Kern sind linear unabhängig, sprich . Aber mein bildet nun ja ebenfalls 0 ab. Nur habe ich, ja angenommen es gäbe ein . Das ist kann ja jetzt nicht stimmen. Dadurch sind auch . Somit linear unabhängig. hoffe das passt jetzt halbwegs |
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24.02.2012, 15:01 | Reksilat | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||||||
Etwas durcheinander, aber es passt auf jeden Fall. Dein liegt im Kern und wird auf 0 abgebildet (Und nicht: "ist der Kern" und "bildet 0 ab")
Das ist völliger Quark, denn mit hast Du schon in der Annahme einen Widerspruch. Eine Variable sollte in einem Beweis nicht mehrfach belegt sein! Zudem benötigst Du diese Annahme auch nicht. Dein liegt ja nach der Konstruktion in und kann aufgrund der linearen Unabhängigkeit der nicht auch noch im Kern= liegen. |
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