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Lineare Abbildungen bestimmen

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Matrizenrechnung

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Vektorräume

Tags: Linear Abbildung, Matrizenrechnung, Skalarprodukt, Vektorraum

 
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Mathe-Niete20

Mathe-Niete20

18:54 Uhr, 16.01.2021

Antworten
Seien V und W Vektorräume über einem Körper K und sei zudem
f:VW eine lineare Abbildung. Zeigen oder widerlegen Sie:

(ii) Es gilt f(−v) = −f(v) für alle vV .
(iii) Werden mindestens zwei Vektoren aus V auf den Nullvektor abgebildet, so bildet f jeden
Vektor aus V auf den Nullvektor ab.
(iv) Ist (vi)i∈I ∈ V
I
so, dass (f(vi))i∈I ∈ WI
linear unabhängig ist, so ist auch (vi)i∈I ∈ V
I
linear unabhängig.
(v) Ist (vi)i∈I ∈ V
I
eine Basis so, dass (f(vi))i∈I ∈ WI
eine Basis ist, so ist f ein Isomorphismus.

Kann mir jemand bitte Tipps geben ,wie ich jene Aufgaben lösen kann, ich will keine Lösungen ,aber ich komm bei dieser Aufgabe echt nicht weiter.

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
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

20:36 Uhr, 16.01.2021

Antworten
"(ii) Es gilt f(−v) = −f(v) für alle v ∈ V ."

Das folgt direkt aus der Definition einer linearen Abbildung

"(iii) Werden mindestens zwei Vektoren aus V auf den Nullvektor abgebildet, so bildet f jeden
Vektor aus V auf den Nullvektor ab."

Das stimmt nicht. Z.B. betrachte die Abbildung mit der Matrix
001
000
000


"(iv) Ist (vi)i∈I ∈ V
I
so, dass (f(vi))i∈I ∈ WI
linear unabhängig ist, so ist auch (vi)i∈I ∈ V
I
linear unabhängig."

Das stimmt. Denn wenn vi linear abhängig wären, hätten wir a1v1+...+anvn=0, wobei nicht alle ai null sind. Dann aber hätten wir a1f(v1)+...+anf(vn)=f(a1v1+...+anvn)=f(0)=0, womit f(vi) auch linear abhängig wären.

"(v) Ist (vi)i∈I ∈ V
I
eine Basis so, dass (f(vi))i∈I ∈ WI
eine Basis ist, so ist f ein Isomorphismus."

Das stimmt auch. Surjektivität und Injektivität sind leicht ausgehend von Definitionen zu zeigen, das geht ähnlich wie in (iv).


Frage beantwortet
Mathe-Niete20

Mathe-Niete20

18:23 Uhr, 17.01.2021

Antworten
Vielen Dank ,DrBoogie ! Ehrlich.