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Vektorräume und Unterräume

Frage: Vektorräume und Unterräume
(1 Antwort)


Autor
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Welche der folgenden Strukturen V,K+,* sind Vektorräume? Beweisen Sie ihre Aussage:

(3) Sei A eine mxn Matrix (mit Einträgen ind K=R).
Wir definieren durch V:={nxm Matrizen mit Einträge in R: AX = I}

Für mich ist das kein Vektorraum, doch mein Beweis dafür ist eher willkürlich. Habe gesagt:

det(mxn * nxm) = 0 (hatten wir irgendwo mal bewiesen)

=> keine Inverse => keine Identitätsmatrix


Jemand vielleicht ne bessere Idee für den Beweis?



Welche der folgenden Mengen U bilden Unterräume von V:

(4) K = R, V = {nxn Matrizen mit Einträge in R}, U={nxn Matrizen mit Einträge in R und Spur gleich Null}

JEmand nen Tipp für diese Aufgabe?



Aufgabe 5

Es seien K = R, V = R^n, x1,x2,...,xn ¤ V, xi = (xi,1 ;xi,2 ;.....;xi,n)^T. Wir nehmen an, dass

|x_j,j|> Summe (von i =1 i ungleich j bis n) |x_i,j|

für jedes j gilt. Teigen Sie, dass x1,....,x_n linear abhängig sind.


Wäre auch hier für einen Tipp dankbar.
Frage von shiZZle | am 05.12.2011 - 17:48


Autor
Beiträge 2737
102
Antwort von v_love | 05.12.2011 - 19:27
"det(mxn * nxm) = 0 (hatten wir irgendwo mal bewiesen)

=> keine Inverse => keine Identitätsmatrix"


schlecht, det von mxn matrizen ist nicht definiert, von inversen ist hier keine rede.

die definition von V ist auch miserabel.
woher soll man denn wissen, was X ist?
ich nehme an, dass X eine feste matrix ist, sodass das produkt AX definiert ist.
(sonst beliebig)
dann ist die aussage V VR klar falsch: seien A1,A2 aus V, dann (A1+A2)X=2, nicht aus V
ferner muss V nicht mal ein element enthalten ...

(4) ist auch ganz einfach: die 0 matrix hat spur 0, damit ist U nicht leer, ferner ist die summe von matrizen mit spur 0 eine matrix mit spur 0 (folgt sofort aus def. von matrixaddition) und multiplikation mit einem r aus R ändert die spur auch nicht.

5) ist vielleicht etwas kniffliger (aber auch nicht sehr schwer ...)
betrachte die n komponenten der gleichung a1*x1+...+an*xn=0, mit a1,...,an aus R.
wende dann die dreiecksungleichung an, dann kann man die voraussetzung anwenden.
beachte dabei: wenn der entsprechende koeffizient 0 ist, hast du nur <= abschätzung, ist er aber <>0 so hast du eine echt größer bzw. kleiner abschätzung und kannst das so zum widerspruch 0=y<>0 (mit einem y aus R) führen.
(eventuell hilft es auch, das ganze zuerst für n=2 zur veranschaulichung zu beweisen)

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