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Lineare Abbildung mit Kern & Bild Direkte Summe

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Lineare Abbildungen

Vektorräume

Tags: basis, Bild, Direkte Summe, Kern, Linear Abbildung, Projektion, Untervektorram, Vektorraum

 
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cherrymathe

cherrymathe aktiv_icon

16:03 Uhr, 10.01.2019

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Moin ihr Lieben, bin gerade dabei meine LinA Aufgaben zu machen und hänge etwas fest.
Aufgabe lautet :

Seien nun Untervektorräume W1,W2V gegeben mit V=W1W2. Zeigen Sie, dass es eine lineare Abbildung Q ∈ EndK(V,V ) gibt, die Q2=Q erfüllt und sodass W1= ker(Q) und W2= Bild(Q).

Ich weiß einfach gerade nicht wie ich hier starten soll... da es eine direkte Summe ist, gilt ja W1 geschnitten W2 ist {0}. D.h. Wenn der Vektorraum eine Basis v1,....,vn hat gilt, dass W1 die Basisvektoren v1,...,vr und W2 die Basisvektoren vr+1,...,vn enthält...

Ich hoffe einer von euch kann mir ein paar Tipps geben :-)


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

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

michaL aktiv_icon

17:48 Uhr, 10.01.2019

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Hallo,

eigentlich muss man da gar nicht viel nachdenken.
Man braucht "nur" eine Darstellungsweise für die Elemente aus W1W2. Die solltest du aber schon einmal gesehen haben: Für jedes vV gibt es eindeutige wiWi (i=1;2), sodass v=w1+w2 gilt. (Die Eindeutigkeit kommt daher, dass die Summe direkt ist!)

Nun musst erklären, was die Abbildung Q mit einem solchen Vektor v=w1+w2 machen soll.
Bedenke, dass ker(Q)=W1 gelten soll.
Da bietet sich eigentlich nur eine Abbildungsvorschrift direkt an.

Reicht das als Hilfe?

Mfg Michael
cherrymathe

cherrymathe aktiv_icon

18:21 Uhr, 10.01.2019

Antworten
Hi Michael, danke dir erstmal für deine Antwort!

Die Darstellungsweise von v=w1+w2 ist mir bekannt, da hast du recht.
Und ker(Q) =W1 heißt ja, dass alle Vektoren, die auf die Null abbilden in diesem Unterraum sind. Der Rest der Vektoren dann in W2...


Ich vermute ich denke einfach viel zu kompliziert momentan. Die Nullabbildung wird es wohl eher nicht sein.. denn dann wird ja alles auf die 0 abgebildet und es gibt kein W2 mehr, da dann ja alles auf die Null abgebildet wird.. ich steh einfach so auf dem Schlauch ,weshalb ich deine Frage was die Abbildung Q mit dem Vektor macht auch nicht ganz durchblicke...


Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

22:17 Uhr, 10.01.2019

Antworten
Hallo,

nun, wegen ker(Q)=W1 und bild(Q)=W2 muss Q(w1+w2)W2.
Welcher Vektor aus W2 könnte denn da am einfachsten(!) als Bild von w1+w2 genommen werden?

Nur mal so ins Blaue geschossen?!

Mfg Michael
cherrymathe

cherrymathe aktiv_icon

11:54 Uhr, 11.01.2019

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Moin,
Den Nullvektor sollte man dann ja ausschließen.. oder?
Was ist mit dem Vektor (1,0,..,0)? etc?

Die nächste Teilaufgabe lautet dan Die Abbildung in b( wir machen gerade Teilaufgabe b) ist unter diesen Voraussetzungen eindeutig bestimmt.



LG
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ledum

ledum aktiv_icon

15:02 Uhr, 12.01.2019

Antworten
Hallo
wie kommst du plötzlich auf einen konkreten Vektor wie dein (1,0.,,) wo soll der liegen? in W1 oder in W2 oder in W1+W2. lies die posts nochmal genau durch und denke einen Moment nach, eigentlich stehen alle Antworten schon beinahe da, nur dass du nicht auf die posts eingehst.
Nullvektor ausnehmen ist sinnloses Gerede, lineare A, bilden 0 immer auf 0 ab! also 0 liegt im kern und im Bild.
Gruß lul

cherrymathe

cherrymathe aktiv_icon

16:45 Uhr, 12.01.2019

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Moin,
tut mir leid du hast Recht. Ich habe mir die letzten Stunden nochmal Gedanken zu Michael's Antworten gemacht.
dadurch, dass Q(w1+w2)W2 sein muss und Q2=Q gelten muss, bin ich auf die Idee der Identitätsabbildung gekommen...

Es tut mir wirklich total leid, entweder versteh ich die Aufgabe einfach total falsch oder ich bin einfach zu blöd momentan...

Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

19:11 Uhr, 12.01.2019

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Hallo,

na, das ist doch schon mal was.
Auf W2 scheint es sinnvoll, dass Q dort die Identität ist.
Auf W1 muss Q die Nullabbildung sein wegen ker(Q)=W1.

Also scheint w1+w2w2 sinnvoll, ja, gar zwangsläufig, oder?

Mfg Michael
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