Äquivalenzrelation auf |R² zeigen

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majlie09 Auf diesen Beitrag antworten »
Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Meine Frage:
Hallo!
Ich habe ein kleines mathematisches Problem und zwar komme ich bei folgender Aufgabe überhaupt nicht weiter:

Wir betrachten auf |R² die Relation
(x1,x2) ~ (y1,y2) :<=> "es gibt ein" Element r aus |R\{0} mit (y1,y2)=(rx1,rx2).
Aufgaben:
a)Zeigen Sie, dass ~ eine Äquivalenzrelation ist.
b)Geben Sie hierfür ein Repräsentantensystem an.

Ich weiß leider gar nicht, wie ich an so eine Aufgabe rangehen soll.

Meine Ideen:
Leider haben wir in der Vorlesung nur die Bedingungen einer Ä-Relation besprochen, also, dass die Relation reflexiv, symmetrisch und transitiv sein muss (Bsp. a~b auf einer Menge M).
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Na, dann fang doch mal an. Was ist für die Reflexivität zu zeigen?
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Ich denke, man muss zeigen, dass (x1,x2)~(x1,x2)
Aber ich weiß nicht wie und was es mit dem Teil nach :<=> auf sich hat.
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Der Teil nach dem ":<=>" legt die Definition fest, wonach 2 Elemente (x1,x2) und (y1,y2) äquivalent sind.

Du mußt jetzt also prüfen, ob die Definition für (x1,x2)~(x1,x2) erfüllt wird.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Prüfe ich das dadurch, dass (x1,x2)=(x1,x2) gilt?
Ich hatte das so leider noch nicht und steh wohl ein bisschen auf dem Schlauch.
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Nun ja, was steht denn in der Definition? Du brauchst ein reelles r ungleich Null, so daß (x1,x2) = (rx1,rx2) ist. Wäre es möglich, ein derartiges r zu finden?
 
 
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Ja, das müsste doch einfach r=1 sein.
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Richtig. Also dann auf zur Symmetrie. smile
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Für die Symmetrie muss gelten, dass
(x1,x2)~(y1,y2)=>(y1,y2)~(x1,x2)

Vielleicht eine blöde Idee, aber kann man nicht dadurch, dass (y1,y2)=(rx1,rx2) gilt, und wir schon gezeigt haben, dass für r=1 : (x1,x2)=(rx1,rx2) ist, irgendwie die Symmetrie beweisen oder geht das in die ganz falsche Richtung? verwirrt
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Zitat:
Original von maj.lie09
und wir schon gezeigt haben, dass für r=1 : (x1,x2)=(rx1,rx2) ist, irgendwie die Symmetrie beweisen oder geht das in die ganz falsche Richtung? verwirrt

Also das hilft uns nicht. Gesucht ist doch ein r', so daß (x1,x2)=(r' * y1, r' * y2) ist.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Achso, für die Symmetrie müssen wir die Definition quasi "umdrehen", so dass (x1,x2)=(r'y1,r'y2) gilt?
Hmm, aber wie finde ich dieses r'? verwirrt
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Nun ja, du darfst ja ausnutzen, daß (x1,x2)~(y1,y2 gilt.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Also da (x1,x2)~(y1,y2) gilt,
kann ich statt (x1,x2)=(r'y1,r'y2) auch (y1,y2)=(r'y1,r'y2) schreiben?
Und das gilt ja wieder für r'=1, also wäre die Relation für r'=1 symmetrisch?
Oder vertue ich mich da?
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Zitat:
Original von maj.lie09
kann ich statt (x1,x2)=(r'y1,r'y2) auch (y1,y2)=(r'y1,r'y2) schreiben?

Wieso solltest du das tun können? Da müßte ja (y1,y2) = (x1,x2) gelten. Davon ist aber nirgendwo die Rede. Welche Gleichung gilt denn aufgrund von (x1,x2)~(y1,y2) ?
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Ach klar, kleiner Denkfehler.

Es gilt (x1,x2)=(rx1,rx2) für r=1
und die Definition sagt ja: (y1,y2)=(rx1,rx2)

Ich weiß nur nicht, wie mir das weiter hilft.
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Wie schon gesagt mußt du ein r' finden, so daß die Gleichung (x1,x2) = (r' * y1, r' * y2) erfüllt wird.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Ich vermute zwar stark, dass ich falsch liegem aber ein Versuch ist es wert.

(x1,x2) = (r' y1, r' y2)
(x1,x2) = r' (y1,y2)
(x1,x2) = r' (rx1,rx2) (da r=1)
(x1,x2) = r' (x1,x2)
1=r'
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Zitat:
Original von maj.lie09
(x1,x2) = r' (rx1,rx2) (da r=1)

Wieso sollte r=1 sein? Wo steht das geschrieben? Ziehe doch das r aus der Klammer, dann bist du fast da.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
also nochmal:

(x1,x2) = r'*r(x1,x2)
1= r'*r
1/r = r'
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Richtig. Freude
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Wenn ich nun zur Transitivität komme,
muss ja gelten:

(x1,x2)~(y1,y2) ^ (y1,y2)~(z1,z2) => (x1,x2)~(z1,z2)

mein Ansatz:

(y1,y2)=(rx1,rx2)
(z1,z2)=(ry1,ry2)

(y1,y2)*(z1,z2)=(rx1,rx2)*(ry1,ry2)
(y1,y2)*(z1,z2)=r(x1,x2)*r(y1,y2)
(z1,z2)=r²(x1,x2)
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Zitat:
Original von maj.lie09
mein Ansatz:

(y1,y2)=(rx1,rx2)
(z1,z2)=(ry1,ry2)

Das r in der 1. Gleichung muß nicht identisch mit dem r in der 2. Gleichung sein. Du solltest also diese Variablen unterschiedlich bezeichnen.

Zitat:
Original von maj.lie09
(y1,y2)*(z1,z2)=(rx1,rx2)*(ry1,ry2)
(y1,y2)*(z1,z2)=r(x1,x2)*r(y1,y2)
(z1,z2)=r²(x1,x2)

Was soll denn hier die Multiplikation (y1,y2)*(z1,z2) sein, die dann in der letzten Zeile wie von Zauberhand verschwindet? verwirrt
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
(y1,y2)=(rx1,rx2) ^ (z1,z2)=(r'y1,r'y2)

(z1,z2)=r'(rx1,rx2)
(z1,z2)=r'*r(x1,x2)

Ich weiß leider nicht genau, was ich hier eigentlich tun muss. Habe versucht aus dem Internet schlau zu werden, aber ich fürchte, dass hat nicht geklappt.
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Zitat:
Original von maj.lie09
Ich weiß leider nicht genau, was ich hier eigentlich tun muss.

Das hast du doch selber schon gesagt. Du mußt zeigen, daß gilt:
(x1,x2)~(y1,y2) ^ (y1,y2)~(z1,z2) => (x1,x2)~(z1,z2)

Anders gesagt: du mußt ein r'' finden, so daß (z1,z2) = r'' * (x1,x2) ist. Mit deiner Rechnung, die du bislang gemacht hast, sollte das nun kein Problem sein.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
(z1,z2) = r'' * (x1,x2)
(r'y1,r'y2)=r'' * (x1,x2)
r'(rx1,rx2)=r'' * (x1,x2)
r'*r(x1,x2)=r'' * (x1,x2)
r'*r=r"

verwirrt
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RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Richtig. Wozu das Haupt kratzen? Mir scheint, so richtig verstanden hast du das alles noch nicht.
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Äquivalenzrelation auf |R² zeigen
Naja, so richtig einleuchten will mir das alles noch nicht.
Aber nachdem ich diese Aufgabe jetzt einmal durchgerechnet habe, sieht das alles schon etwas verständlicher aus und lässt mich das Prinzip besser verstehen.
Erstmal vielen Dank für die Hilfe!
Dörteee18 Auf diesen Beitrag antworten »

Hi Freunde !

Also die Aufgabe a habe ich ähnlich gelöst, doch wie geht es weiter mit Aufgabe b ?
Ich hab nicht so ganz verstanden in der Vorlesung..
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Überlege dir bildlich, wie so ein Repräsentantensystem aussieht. Vielleicht bekommst du dann eine Idee. smile
Dörteee18 Auf diesen Beitrag antworten »

Ja mein Problem ist eigentlich, dass ich das ganze Prinzip des Repräsentantensystems nicht hundertprozentig verstanden habe.
Ich arbeite mich schon durch das Internet, um ein Paar Definitionen aufzuschnappen, die mir hilfreich sein könnten, aber für diese Art Aufgabe fehlt es mir irgenwie traurig
maj.lie09 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich habe gerade auf einer anderen Seite genau dieselbe Aufgabe gefunden. Allerdings bin ich aus der Erklärung nicht sonderlich schlau geworden.
Ich kann mir so ein Repräsentantensystem auch gar nicht bildlich vorstellen verwirrt

Die Erklärung, die ich gefunden hatte war folgende:

Betrachte die beiden Fälle x1=0 und x1 ungleich 0.

Für x1 ungleich 0 sei o.B.d.A. x1=1.

Im ersteren Fall kannst du je nach Wahl von x2 zwei unterschiedliche Äquiv.-klassen erzeugen. Im zweiten Fall so viele, wie es reelle Zahlen gibt.

Wir möchten ein Repräsentantensystem angeben, also V "Teilmenge" von |R², sodass es in jeder Äquivalenzklasse genau einen Repräsentanten aus V gibt.

Dazu betrachten wir mal eine beliebige Ä.-klasse [(x1,x2)]~ mit dem Repräsentanten (x1,x2).

Die Äquivalenzklasse hängt natürlich nicht nur von x1 ab, sondern auch von x2. Denn z.B. (1,1) und (1,2) definieren nicht die selbe Äquivalenzklasse.


PS: Vergiss nicht, den Fall x1=0 extra zu betrachten.
___________________

Kann jemand damit was anfangen?
klarsoweit Auf diesen Beitrag antworten »

Also betrachte erstmal den Fall x1 = 0. Welche Möglichkeiten gibt es dann für das x2 ?

Aber wie gesagt: eine bildliche Betrachtung könnte das Ganze etwas erleichtern. Nimm mal (x1, x2) = (1, 1) . Wo liegen nun alle Punkte, die zu (1, 1) äquivalent sind und folglich in derselben Äquivalenzklasse von (1, 1) liegen? Probiere auch andere Ausgangspunkte.
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