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Beweis: Dimensionsformel: dim V = dim Kern V + dim Bild W

Universität / Fachhochschule

Tags: Lineare Algebra

 
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anonymous

anonymous

17:26 Uhr, 10.12.2006

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Skript nur einfach formel gegeben, aber gibt's kein Beweis....

wie kann man beweisen?



Gruss
Online-Nachhilfe in Mathematik
Frage beantwortet
anonymous

anonymous

18:15 Uhr, 10.12.2006

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Hi! Das ist nicht ganz trivial zu zeigen.



Sei f: V->W VR-Hom



Sei Ö:=(w_1,..,w_n) Basis von im(f) und seien Ü:=(v_1,...,v_n) so gewählt, dass f(v_i)=w_i => v_i's sind dann lin. unabhängig! Toll oder?



Dann existieren u'_1,...,u'_m in V, sodass (v_1,..,v_n,u'_1,...,u'_m) eine Basis von V. Klar?



Da Ö Basis von im(f), gilt folgendes:

f(u'_i) = span(Ö)



Sei u_i := u'_i - span(Ü)



Wenden wir nun unseren f auf u_i:

f(u_i) = f(u'_i) - f(span(Ü)) = span(Ö) - span(Ö) = 0 (weil, f(v_i)=w_i)

=> u_i liegt im ker(f) Herrlich!



Also, B:=(v_1,..,v_n,u_1,..,u_m) eine Basis von V. Jetzt müsste man nur zeigen, dass (u_1,..,u_n) eine Basis von ker(f) ist... Dann wären wir fertig :)



Und das ist nicht weiter schwer:

(u_1,..,u_n) ist offenbar linear unabhängig. Also zeigen wir, dass (u_1,..,u_n) ein Erzeugendensystem von ker(f) ist :)



-Sei x aus ker(f). Dann gilt:

x=Span(B)=Span(v_1,..,v_n)+Span(u_1,..,u_m)



-Wende f auf x an:

0 = f(x) = f(Span(v_1,..,v_n)) + f(Span(u_1,..,u_m)) = Span(w_1,..,w_n) + 0

Da (w_1,..,w_n) lin unabhängig => x = Span(u_1,..,u_m)



-> fertig!

Viel Spass,



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