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Untervektorraum?: Idee
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:17 Mi 16.11.2011
Autor: JigoroKano

Aufgabe
Welche der folgenden Teilmengen [mm] U_{i} [/mm] sind Untervektorräume des [mm] \IR-Vektorraums \IR^{4}? [/mm]

(i) [mm] U_{1}= [/mm] { [mm] v\in \IR^{4} v_{1}=0 [/mm] }
(ii) [mm] U_{2}= [/mm] { [mm] v\in \IR^{4} v_{1}^{2}-2v_{1}v_{3}+v_{3}^{2}=v_{4}^{2} [/mm] }
(iii) [mm] U_{1}= [/mm] { [mm] v\in \IR^{4} v_{1} \in \IQ [/mm] }

Hey Leute :-) ,

wir schreiben in 2 Wochen eine Art Kurzklausur zum Thema Vektor und Untervektorräume und ich könnte mir vorstellen, dass so ein Typ mAufgabe drankommt, in dem wir entscheiden sollen, ob es sich um einen UVR handelt oder nicht.

Ich kenne die 3 Axiome, die für einen UVR benötigt werden. Aber ich habe keine Ahnung wie ich die hierauf anwenden soll.

Vielleicht könnt ihr mit ja helfen :-) ?

Beste Grüße und vielen lieben Dank im vorraus :-)

        
Bezug
Untervektorraum?: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:43 Mi 16.11.2011
Autor: Schadowmaster

moin Kano,

Du musst die Axiome nachrechnen, ganz recht.
Ist die 0 in [mm] $U_1$ [/mm] drinn?
Erfüllt der Nullvektor die Bedingung [mm] $v_1 [/mm] = 0$ ?
Dann nimmst du dir zwei Vektoren, die die Bedingung erfüllen, also im ersten Fall:
Seien $v,w [mm] \in U_1$. [/mm]
Dann ist [mm] $v_1 [/mm] = 0 = [mm] w_1$. [/mm]
Ist dann auch [mm] $(v+w)_1 [/mm] = 0$ ?

Auf diese Art musst du alle Axiome nachrechnen.
Wenn du ein Axiom partout nicht zeigen kannst wäre es vielleicht ganz praktisch ein Gegenbeispiel zu suchen, vielleicht ist die Untermenge dann ja garkein Unterraum...

Versuchs einfach mal und wenn du nicht weiter kommst sag Bescheid.


lg

Schadow

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Untervektorraum?: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:55 Mi 16.11.2011
Autor: JigoroKano

cool danke für deine Antwort Shadowmaster :-) !!

Also ist die erste Untermenge ein UVR. Da wegen der Voraussetzung [mm] v_{1}=0 \Rightarrow U_{1} \not= \emptyset [/mm] ist. Wegen v=0=w  [mm] \Rightarrow [/mm] v+w=0 und [mm] \lambda*v=0 \Rightarrow U_{1} [/mm] ist UVR :-)

Ok mache ich mich mal an nur: (ii) also [mm] v_{1}^{2} [/mm] habe ich mal als produkt zweier Vektoren aufgefasst, wo ja dann ein Sklar rauskommt. Hoffentlich ist das so richtig. Dann habe ich gesagt:

seien [mm] v_{1,3}= \vektor{1 \\ 1 \\ 1 \\ 1} [/mm] und [mm] v_{4}=0, [/mm] dann ist [mm] v_{1}^{2} -2*v_{1}v_{3}+v_{3}^{2}=v_{2}^{4} [/mm] die gleichung erfüllt.
Aber wie sieht das bzgl der Abgeschlossenheit mit dem Skalar aus? Wenn ich jetzt sage [mm] 2*v_{1} [/mm] gilt die Gleichung ja schon nicht mehr und das würde heißen, dass es kein UVR ist. Aber kann ich einfach das Sklar nur auf einen Vektor anwenden? oder muss ich es auf alles anwenden?

Beste Grüße

Bezug
                        
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Untervektorraum?: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:01 Mi 16.11.2011
Autor: Schadowmaster

Wenn du zeigen willst, dass es kein Unterraum ist, reicht ein einziges Gegenbeispiel.
Also gib einen einzigen Vektor an, der drinn liegt, aber dessen doppeltes (zB) nicht drinn liegt.

lg

Schadow

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Untervektorraum?: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:03 Mi 16.11.2011
Autor: JigoroKano

achso und bei (iii) kann ich da sagen. (zur Erinnerung, Aufgabe war: [mm] U_{3} [/mm] = {  [mm] v\in \IR [/mm] | [mm] v_{1} \in \IQ [/mm] } )

sei [mm] v_{1}=\vektor{1 \\ 1 \\ 1 \\ 1} \in \IQ [/mm] aber [mm] \lambda=\wurzel{2} \Rightarrow \lambda*v_{1} \not\in \IQ [/mm]

Bezug
                        
Bezug
Untervektorraum?: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:04 Mi 16.11.2011
Autor: Schadowmaster

Ja, aber mit v ist ein Vektor gemeint, mit [mm] $v_1$ [/mm] der oberste Eintrag des Vektors.
Also [mm] $v_1 [/mm] = 1$ würde passen.
Bei [mm] $U_1$ [/mm] sind zum Beispiel alle Vektoren der Form [mm] $\vektor{0 \\ a \\ b \\ c}$ [/mm] gemeint mit $a,b,c [mm] \in \IR$. [/mm]

lg

Schadow

Bezug
                                
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Untervektorraum?: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 21:13 Mi 16.11.2011
Autor: JigoroKano

Ok also meiner Meinung nach ist [mm] U_{3} [/mm] kein UVR.

bei [mm] U_{1} [/mm] bin ich mir jetzt unsicher, wenn die Vektoren so eine Form haben. Was soll man da denn jetzt zeigen können, bzw als Gegenbeispiel nehmen?


Bezug
                                        
Bezug
Untervektorraum?: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 21:20 Fr 18.11.2011
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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