TU Wien:Algebra und Diskrete Mathematik VU (diverse)/Übungen 2025W/Beispiel 479
Zeigen Sie: bildet mit den in ausgeführten Operationen Addition und Produkt mit
einem Skalar einen Vektorraum über .
{{Beispiel|1=
Angabetext
}}
oder
{{Beispiel|
Angabetext
}}
zu (im Falle einer korrekten, unverifizierten Lösung "solved". Auch möglich "unsolved", "wrong", "verified_by_tutor". Alle möglichen Werte sind hier: Vorlage:Beispiel dokumentiert.)
{{Beispiel|status=solved|1=
Angabetext
}}
Hilfreiches
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Lösungsvorschlag von neo
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Man muss beweisen, dass ein Vektorraum ist.
Da per Definition ein Körper ist, fällt der Beweis für als abelsche Gruppe weg. Es müssen nur die vektorielle und skalare Distributivität, skalare Assoziativität und die Existenz eines neutralen Elements bezüglich der skalaren Multiplikation bewiesen werden (Mathematik für Informatik 4.Auflage S.104).
vektorielle Distributivität
skalare Distributivität
skalare Assoziativität
Das neutrale Element bezüglich der Multiplikation in ist .
neutrales Element bezüglich der Skalarmultiplikation
Damit wäre bewiesen, dass einen Vektorraum über darstellt.
Hilfreiches von Har203
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Sei eine abelsche Gruppe und ein Körper. heißt Vektorraum, wenn folgendes gilt:
Lösungsvorschlag von Har203
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]--Har203 01:32, 25. Feb. 2026 (CET)
Zeigen Sie: bildet mit den in ausgeführten Operationen Addition und Produkt mit einem Skalar einen Vektorraum über .
Zu zeigen ist, dass über ein Vektorraum ist.
Der kürzeste Beweis wäre ein Vektorraum-Isomorphismus zwischen und dem bekannten Vektorraum mit der Abbildung:
- .
Für die Überprüfung gehen wir Schritt für Schritt die Definitionen des Vektorraumes über durch.
Abelsche Gruppe C
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Zu zeigen ist: ist eine abelsche Gruppe
- Nicht leer: ist nicht leer, da
- Assoziativität: gilt
- : Das AG folgt aus der reellen Addition des Real- und des Imaginärteils in
- Existenz eines neutralen Elementes bezüglich : Es gibt ein neutrales Element mit
- gilt
- Für alle Elemente der Gruppe existiert ein inverses Element:
- gilt mit.
- Sei , dann ist das Inverse Element zu :
- Abelsche Gruppe: Kommutativgesetz: gilt
Körper R
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Wir wissen, dass ein Körper ist.
- Anmerkung: Mengentheoretisch sind die beiden Mengen: .
Skalarmultiplikation
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Die Skalarmultiplikation
- mit .
Vektorraum
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- heißt Vektorraum über den Körper , wenn folgendes gilt:
Distributivgesetz V
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Z.z.:
- . Daraus folgt:
Distributivgesetz K
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Z.z.: :
- . Daraus folgt:
Assoziativgesetz K, V
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Z.z.:
- . Daraus folgt:
Einselement K
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Z.z.:
- . Daraus folgt:
- .
Alle Vektorraumaxiome sind erfüllt, daher ist ein Vektorraum über dem Körper .
Es ist ein zwei dimensionaler Vektorraum über . Als Basis könnte man die Standardbasis verwenden.
Links
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Wikipedia:
Ähnliche Beispiele: