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Dimension Kern einer Matrix

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: dimension, Kern, Matrizenrechnung

 
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christamo

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17:25 Uhr, 09.02.2022

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Hallo, ich sitze vor folgender Aufgabe.

Zeigen Sie, dass L=(x0)dim Kern A=0

Ich habe gesehen, dass man es wohl über die Determinante lösen könnte allerdings haben wir diese noch nicht behandelt und müssen es daher ohne versuchen.
Ich freue mich über Lösungsansätze.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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JaBaa

JaBaa aktiv_icon

18:22 Uhr, 09.02.2022

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Guten Abend,

mag sein, dass es an meiner Unkenntnis liegt, aber ich vermute mal wir sehen hier nicht die gesamte Aufgabe. Also gibt bitte die ganze Aufgabe an, dann kann dir vielleicht auch jemand helfen.

Viele Grüße
christamo

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09:45 Uhr, 10.02.2022

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Nein leider ist das die gesamte Aufgabe, weshalb ich auch ziemlich verwirrt bin da ich nicht weiß was mit x0 gemeint ist
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

09:48 Uhr, 10.02.2022

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Das ist bestimmt nicht die ganze Aufgabe, du hast sie nur nicht verstanden.
Poste das Originalbild, dann werde ich es dir erklären.
Ich habe zwar eine sehr starke Vermutung, wie sie aussieht, aber zur Sicherheit muss das Originalbild her.
christamo

christamo aktiv_icon

10:29 Uhr, 10.02.2022

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Es handelt sich um ein lineares Gleichungssystem Ax=b, dessen Lösungsmenge nicht leer ist.

20220210_102815
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

10:37 Uhr, 10.02.2022

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Und siehe da, es sieht gar nicht so aus, wie du das geschrieben hast!

Da siehst du z.B. {x0}. Diese geschweiften Klammern bedeuten "Menge", in diesem Fall die Menge aus einem einzigen Vektor x0. Wenn du aber diese Klammern durch () ersetzt, wird daraus ein ganz anderes Objekt! Immer darauf achten, richtige Symbole zu nutzen!

Die Aussage ist also: ein lineares System hat genau eine Lösung genau dann wenn die Dimension des Kerns 0 ist.
Der Beweis ist einfach.
Die Richtung =>.
Wir wissen: es gibt eine einzige Lösung x0.
Angenommen, dim vom Kern wäre >0. Dann hätten wir im Kern einen Vektor u0 => x0+u wäre auch eine Lösung von Ax=b, wegen A(x0+u)=Ax0+Au=Ax0+0=b. Das ist ein Widerspruch zu der Annahme, dass es nur eine Lösung gibt.
Die Richtung <=
Wir wissen, dass dim Kern =0.
Angenommen, es gäbe zwei Lösungen von Ax=b, x0 und x1, x0x1. Dann wäre x0-x1 im Kern von A (warum?), damit hätten wir Widerspruch (warum?). Also, die Lösung ist eindeutig.


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