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Beweis der positiven Definitheit

Universität / Fachhochschule

Tags: Beweis, Funktion, Integral, positive Definitheit, Skalarprodukt

 
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Sonusfaber

Sonusfaber aktiv_icon

09:37 Uhr, 04.03.2019

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Hallo

Ich muss zeigen, ob auf <f,g>:=01 xf(x)g(x)dx ein euklidisches Skalarprodukt definiert ist für alle f,gP[x], wobei P[x] der - Vektorraum aller reellen Polynome ist.

Die Aufgabe konnte ich richtig lösen bis auf folgenden Fehler bei der positiven Definitheit. Man muss nämlich auch zeigen, dass <f,f>=0f=0

Meine Überlegung war Folgende:

<f,f>=001 xf(x)f(x)dx =0x(f(x))2=0 und für x=0 kann f(x)0 sein, und da diese eine Bedingung (im Gegensatz zu allen anderen) nicht erfüllt ist, ist auf <f,g> kein Skalarprodukt definiert.

Meine Antwort ist aber falsch und ich verstehe nicht wirklich, worin mein Denkfehler besteht.

Für eine Erklärung wäre ich sehr dankbar!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Flächenberechnung durch Integrieren
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)

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

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09:46 Uhr, 04.03.2019

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Hallo,
du musst die Stetigkeit von f(x) berücksichtigen.
Gruß ermanus
Sonusfaber

Sonusfaber aktiv_icon

10:31 Uhr, 04.03.2019

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Danke, ermanus, aber ich verstehe nicht wirklich, was du damit meinst.
Polynome sind stets stetig, ja? Was hat dies aber mit dem, was ich zeigen muss, zu tun?

Mein Lehrer meint, die Bedingung muss für alle x[0,1] gelten, nicht nur für x=0, woraus folgt, dass f(x)=0 für alle x[0,1], was ich auch nicht wirklich verstehe. Ich meine: Die Aussage an sich schon, aber nicht in Bezug auf die nachzuweisende Eigenschaft ...
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ermanus

ermanus aktiv_icon

10:34 Uhr, 04.03.2019

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Wenn f(0)0 ist, dann gibt es wegen der Stetigkeit ein δ>0 mit
f(x)0 für alle x[0,δ].
Frage beantwortet
Sonusfaber

Sonusfaber aktiv_icon

10:39 Uhr, 04.03.2019

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Ja, genau, nun habe ich verstanden! So einfach ist es (rückblickend).

Vielen Dank!