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Abbildung/Lineare Abbildung

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Lineare Abbildungen

Tags: Abbildungsmatrix, bijektiv, Bild, injektiv, Kern, Lineare Abbildungen, surjektiv, urbildmenge

 
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schakalaka

schakalaka aktiv_icon

08:17 Uhr, 25.07.2011

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Sei v Element R3 ohne 0 fest vorgeben und f:R3R3;f(x):=v kreuz x.
(a) Zeigen Sie, daß f eine Abbildung ist.
(b) Zeigen Sie, daß f linear ist.
(c) Geben Sie Kern(f) an und bestimmen Sie dim Kern .
(d) Geben Sie Bild (f) an und bestimmen Sie dim Bild .
(e) Ist f injektiv, surjektiv, bijektiv?
(f) Bestimmen Sie die zugehörige Abbildungsmatrix zur linearen Abbildung f .
(g) Sei x0 Element R3 fest gewählt und y0:=f(x0). Bestimmen Sie die Urbildmenge von y0.

a) Keine Ahnung wie man eine Abbildung beweisen soll
b) Ich kenne die Kriterien, kann es aber schlecht umsetzen
c) kern(f)=0, dimkern(f)=1
d) bild(f)=?, dimbild(f)=2
e) injektiv
f) Da weiß ich auch nicht weiter
g) Das verstehe ich auch nicht.

Verbesserungsvorschläge zu meinen Ansätzen und achvollziehbare Lösungswege wären echt super.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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prodomo

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10:23 Uhr, 25.07.2011

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Eine Nachfrage zur Sicherheit. ist mit kreuz das Vektorprodukt gemeint ?
schakalaka

schakalaka aktiv_icon

10:26 Uhr, 25.07.2011

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Ja genau.
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prodomo

prodomo aktiv_icon

10:45 Uhr, 25.07.2011

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Eine Abbildung wird normalerweise definiert, heißt die Frage wirklich: beweise, dass f eine Abbildung ist ?

Beim Kreuzprodukt ist ja v kreuz x definiert als v2x3-v3x2,v3x1-v1x3,v1x2-v2x1
Rechne das einmal mit x, einmal mit y, addiere beide komponentenweise, dann bilde ein Kreuzprodukt mit (x+y), zeige, dass das Ergebnis das gleiche ist

Der Kern von f ist richtig der Nullvektor, hat also dim0! Dann hat das Bild (R³ ohne Null ) die dim3 (Dimensionssatz)

f müsste bijektiv sein

Die Abbildungsmatrix (s. Definition oben ) muss ja bei Multiplikation mit (x1,x2,x3) das obige Produkt geben. Sie heißt also
0,-v3,v2
v3,0,-v1
-v2,v1,0 zeilenweise geschrieben

Für die Urbildmenge musst du die inverse Matrix dazu bilden, also x0=f hoch -1 von y

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michaL

michaL aktiv_icon

10:47 Uhr, 25.07.2011

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Hallo,

oje, die Abbildung ist NICHT bijektiv, sie ist nämlich weder injektiv noch surjektiv.

Mfg Michael
schakalaka

schakalaka aktiv_icon

11:28 Uhr, 25.07.2011

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Wieso ist die denn nicht Bijektiv ? Es ist doch eine Abbildung vom R hoch 2 in den R hoch 3, das heißt, dass die Dimension der Zielmenge größer gleich der Dimension der Defenitionsmenge ist. und daraus folgt, dass kernf=0 f ist injektiv ... genau wie du begründet hast habe ich es auch begründet, mit welcher begründung also sollte das nicht gelten ?
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michaL

michaL aktiv_icon

11:44 Uhr, 25.07.2011

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Hallo,

bestimme doch einfach v×v und v×0 und beachte, dass v0 per Voraussetzung ist.

Daraus folgt, dass f nicht injektiv ist. Da die beiden Vektorräume aber die gleiche Dimension haben, kann f nicht surjektiv sein. Rate mal, welcher Vektor NICHT im Bild ist.

Da f also weder injektiv noch surjektiv ist, fehlt an bijektiv doch 'ne ganze Menge, oder?

Mfg Michael
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