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Frage zum Schnitt von Untervektorräumen

Universität / Fachhochschule

Vektorräume

Tags: Schnitt, Unterraum, Untervektorraum, Vektorraum

 
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RandomDude

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15:21 Uhr, 16.11.2019

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Hallo,

ich musst in einer Aufgabe den Schnitt zweier Unterverktorräume berechnen.
Deshalb wollte ich fragen, ob meine "Rechnung" richtig ist und wie ich diese grafisch darstelle:

Die Aufgabe:
Im reellen Vektorraum V=R3 seien Unterräume U1 und U2 gegeben durch

U1=(1,0,1),(0,1,-1)={a · (1,0,1)+b · (0,1,-1)|a,bR},

U2=(1,0,-1),(0,1,1)={a · (1,0,-1)+b · (0,1,1)|a,bR}.

Berechnen Sie U1U2,U1+U2 und je ein Komplement zu U1 und U2. Veranschaulichen Sie die
verschiedenen Unterräume im R3 geometrisch.

Meine Rechnung zu

Es gilt ja beim Schnitt:

a1(101)+b1(01-1)=a2(10-1)+b2(011)

Damit ergeben sich die Gleichungen:

(1) a1=a2
(2) b1=b2
(3) a1-b1=b2-a2

Wenn wir nun die erste und die zweite in die dritte Einsetzen ergibt sich a=b.

Nun bin ich mir unsicher wie ich das jetzt zum Untervektorraum führen kann. Da man bei der Gleichung einfach den Nullvektor bekommt. Oder ist er das? Und wie stelle ich das am Besten dar?



Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Nick76

Nick76 aktiv_icon

16:39 Uhr, 16.11.2019

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Geometrisch stellen die Untervektorräume 2 Ebenen dar, die sich in einer Geraden schneiden,
wie man folgendermaßen sieht:

E1={a(1,0,1)+b(0,1,-1)}

E2={a(1,0,-1)+b(0,1,1)}

Gleichsetzen ergibt:

a1=a2

b1=b2

a1-b1=b2-a2

Einsetzen der beiden ersten Gleichungen in die letzte ergibt dann:

a1-b1=b1-a1a1=b1

Das kann man wiederum in die Ebenengleichung von E1 einsetzen:

x=a1(1,0,1)+a1(0,1,-1)=a1(1,1,0) mit a1 als beliebiger reeller Zahl

und stellt die Schnittgerade der beiden Ebenen dar.

RandomDude

RandomDude aktiv_icon

16:42 Uhr, 16.11.2019

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Hallo,

erstmal danke für deine Antwort.

Also wäre nach dir die Lösung a(1,1,0).

Aber wie kann ich das geometrische darstellen?
Ist etwas schwer für mich das zu machen.
Antwort
Nick76

Nick76 aktiv_icon

16:49 Uhr, 16.11.2019

Antworten
Da die z-Koordinate 0 ist, verläuft die Schnittgerade in der xy-Ebene und entspricht
dort der Funktion y=x.

RandomDude

RandomDude aktiv_icon

16:52 Uhr, 16.11.2019

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Danke für die schnelle Antwort.

Aber ich meine bezogen auf die Unterräume U1 und U2.

Da muss ich die ja mit der Z Achse zeichen oder glaubst du, dass dies nicht gefordert ist mit Aufgabenstellung?
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

01:30 Uhr, 17.11.2019

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Hallo
man kann auch 3d zeichnen, ich empfehle dazu geogebra 3d (gibts frei im Netz)
siehe mein Bild
Gruß ledum

Bildschirmfoto 2019-11-16 um 16.29.49
RandomDude

RandomDude aktiv_icon

14:48 Uhr, 17.11.2019

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Ich habe das mal bei Geogebra versucht aber bekomme eine andere Schnittgerad als mit den Wert (1,1,0) wie es davor gesagt wurde,
Also nicht y=x.

EDIT:

Doch ist richtig aber es ist keine Funkktion y=x sondern z=x oder?

Unbenannt