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Äquivalenzrelation

Universität / Fachhochschule

Tags: Äquivalenklassen, Äquivalenzrelation, Ebene, mengen

 
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Niezi

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16:32 Uhr, 18.06.2009

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Hallo ihr lieben,

ich muss am Dienstag mal wieder das Mathe Ü-Blatt abgeben und hab ganz große Probleme mit den ersten beiden Aufgaben. Die lauten so:

Aufgabe 1. (Äquivalenzrelationen 1) Wir betrachten die ebene und die Menge aller Geraden der Ebene. Welche der folgenden Relationen sind Äquivalenzrelationen? Begründen Sie Ihre Antwort.
a) „parallel sein“ b) „senkrecht stehen“ c) „sich schneiden“
Im Falle, dass eine Äquivalenzrelation vorliegt, geben Sei eine Beschreibung der
Äquivalenzklassen.

Ich weiß zwar das Äquivalent bedeutet, dass diese Aussagen die Eigenschaften der Reflexivität, Transitivität und Symmetrie erfüllen müssen, kann das aber nicht anwenden. Steh hier völlig auf dem Schlauch!

Aufgabe 2. (Äquivalenzrelationen 2) Wir betrachten die Menge der Paare ganzer Zahlen
(z,n), wobei wir n ungleich Null voraussetzen. Dann definieren wir eine Relation:
(z,n)~(z',n') zn'= nz'
Untersuchen Sie, ob es sich dabei um eine Äquivalenzrelation handelt. Falls ja, wie könnte man die Äquivalenzklassen beschreiben? Könnte man den Fall, n=0 unbeschadet zulassen?

Hier erkenne ich das Kommutativgesetz der Multiplikation, aber hat das wirklich etwas mit der Aufgabe zu tun?

Brauche mal wieder eure Hilfe.
Danke schonmal im Vorraus

Gruß
Niezi

Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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KarlaKolummna

KarlaKolummna aktiv_icon

10:09 Uhr, 19.06.2009

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Also, ich muss das gleiche machen. Sind wohl in der gleichen VL;-)

Ich habe zu 1a)(a parallel b) herausgefunden dass es eine Äquivalenzrelation ist,
denn
1. a ist parallel zu sich selbst reflexiv

2. wenn a parallel zu b ist ist b auch parallel zu a symmetrisch

3. wenn a parallel zu b, und b parallel zu c ist, ist a auch parallel zu c.

ich weiß jetzt nicht, ob man das noch beweisen muss (das ewige leid oder?)und wie die klassen aussehen weiß ich auch nicht...:(



Ich schau hier immer mal wieder rein und sage dir wenn ich was Neues habe. Okay?
Niezi

Niezi aktiv_icon

13:16 Uhr, 20.06.2009

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Super Danke!


Das hilft ja schonmal weiter und jetzt denke ich, weiß ich auch wie die Aufgabe gemeint war.
Bei der 2. Aufgabe steh ich aber immer noch aufm Schlauch, wenn da also noch jemand ne Idee hat, bitte melden!!!

Lg

Niezi
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Nala85

Nala85 aktiv_icon

17:26 Uhr, 20.06.2009

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Aufgabe 1:
(Äquivalenzrelationen)
a)
„parallel sein“
A= Die Menger aller Geraden in der Ebene.
R={(x,y) AxA |x und y sind parallel.}
•reflexiv: Jede Gerade ist zu sich selbst parallel.
•symmetrisch: Sind x und y parallel, so auch y und x.
•transitiv: x||y und y||zx||z

Daher ist R eine Äquivalenzrelation.


b)

„senkrecht stehen“

A= Die Menge aller Geraden in der Ebene.
R={(x,y) AxA |x und y stehen senkrecht aufeinander.}

R ist keine Äquivalenzrelation, denn sie ist nicht reflexiv.
Keine Gerade steht senkrecht auf sich selbst.

c)
„sich schneiden“
A= Die Menge aller Geraden in der Ebene.
R={(x,y) AxA |x und y schneiden sich.}
g und h schneiden sich, wenn sie verschieden sind und es P gibt mit Pg und Ph.
Bezeichnung: P= gh.

•reflexiv: Jede Gerade ist zu sich selbst parallel.
•symmetrisch: Schneiden sich x und y, so auch y und x
•transitiv: schneiden sich x und y und y und z so schneiden sich auch x und z

Daher ist R eine Äquivalenzrelation.


Ich habe Aufgabe 1 so gemacht. (bin auch beim Vokert in Mathe :-) )
a) und b) habe ich so im web gefunden.
c) also die mim schneiden habe ich selber analog versucht.
Kann mir einer sagen, ob das so richtig ist?!

Und hat jmd eine Idee zu Aufgabe 2?
Da habe ich leider gar keine Ahnung was man da machen muss...

DANKE

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Rentnerin

Rentnerin

17:59 Uhr, 20.06.2009

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Hallo,


bei Aufgabe 2) handelt es sich um die rationalen Zahlen (z:Zähler, n:Nenner). Dann ist doch klar, dass z.B. (z,n)~(z,n), da ja schließlich zn=zn ist. Bei der Transitivität musst Du einen kleinen Trick anwenden (mit dem mittleren Nenner multiplizieren!), damit Du sie nachweisen kannst. Durch diese Zahl muss zum Schluss wieder dividiert werden, und daher darf der Nenner nicht 0 werden.


(a,b)~(c,d) also ad=bc,
(c,d)~(e,f) also cf=ed und damit


adf=bcf=bed. Nach Division durch d entsteht af=be also (a,b)~(e,f).


Gruß Rentnerin
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KarlaKolummna

KarlaKolummna aktiv_icon

13:25 Uhr, 21.06.2009

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Habe eine Frage zu Aufgabe 1c)

kann eine Gerade sich selbst schneiden??? Nein oder?
Dann wäre sie nicht reflexiv und es wäre keine Äquivalenzrelation

und zu a) wie heißen die Äquivalenzklassen? Heißt sie vielleicht g (mit nem Strich drüber) = Menge aller zu g parallelen Geraden?
Niezi

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11:45 Uhr, 22.06.2009

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Ich glaube auch nicht, dass "sich schneiden" reflexiv sein kann. Da eine Gerade sich nicht selber schneiden kann. Und Transitiv muss es auch nicht unbedingt sein. Also keine Äquivalenzrelation.

Aber hab immer noch Probleme mit den Klassen. Vielleicht kann da ja noch ein anderer helfen!

Lg
Niezi
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11:45 Uhr, 22.06.2009

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KarlaKolummna

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11:50 Uhr, 22.06.2009

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Vielleicht kann uns dabei ja noch jemand helfen!;-)
Antwort
Rentnerin

Rentnerin

14:18 Uhr, 22.06.2009

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Wie schon bemerkt liegt bei 1c) keine Äquivalenzrelation vor.

Bei 1a) ist das so eine Sache mit der Parallelität. Eigentlich unterscheidet man ja schon zwischen identisch und parallel; andererseits kann man auch von parallel und "echt parallel" sprechen. Im zweiten Fall würden also identische Geraden auch parallel sein. Habt ihr in der Vorlesung den Parallelitätsbegriff definiert?

Ich gehe davon aus, dass bei 1a) eine Äquivalenzrelation vom Aufgabensteller gewünscht ist, sonst wäre ja der anschließende Aufgabenteil wenig sinnvoll.

Wenn ich eine Schar von parallelen Geraden habe, dann gehören diese alle zu genau einer Äquivalenzklasse. Du kannst Dir einen speziellen Repräsentanten auswählen, um diese Klasse zu beschreiben. Nimm einfach diejenige Gerade, die durch den Ursprung geht.

Damit sind Deine Äquivalenzklassen [y=p*x]-<p< und [x=0].
Antwort
KarlaKolummna

KarlaKolummna aktiv_icon

19:54 Uhr, 22.06.2009

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Oh danke, das ist echt super!!!
Aber kannst du mir vielleicht noch erklären wieso man das so schreibt:
[y=px] -∞ <p< ∞ und [x=0]?
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Rentnerin

Rentnerin

22:25 Uhr, 22.06.2009

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Es ist durchaus üblich, dass für xM die Schreibweise für Äquivalenzklassen [x] ist. Jede Äquivalenzraltion R auf einer Menge M erzeugt eine surjektive Abbildung

R:MM/~, m[m].

Wenn Du also einen Repräsentanten (Ursprungsgerade g) hast, dann erhältst Du eine Äquivalenzklasse [g]. Die Ursprungsgeraden lassen sich schreiben in der Form

y=px mit p]-,[ und x=0.

Für weitere Fragen stehe ich gerne zur Verfügung.
Frage beantwortet
Niezi

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13:26 Uhr, 25.06.2009

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So Blatt abgeben und abgehakt!

Vielen Dank für die tolle Hilfe und zusammen Arbeit!


Lg
Niezi