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Lineare Unabhängigkeit orthogonaler Vektoren

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Lineare Unabhängigkeit

Skalarprodukte

Tags: Lineare Unabhängigkeit, Skalarprodukt

 
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er2d2

er2d2 aktiv_icon

18:57 Uhr, 10.12.2018

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Die Aufgabe:

Sei V ein R- Vektorraum mit Skalarprodukt (·|·) :V × VR . Sei MV \{ 0} eine Menge von paarweise orthogonalen Vektoren
(d. h. es gilt (b|b')=0 für beliebige b,b'M mit bb').
Beweisen Sie, dass M dann linear unabhängig ist.

Mein Ansatz ist das durch Kontraposition zu beweisen.
Also :M ist linear abhängig M besitzt mindestens ein Paar nicht-orthogonaler Vektoren.
Wenn M linear abhängig ist, dann existiert ein Paar b,b':kb=b'|kR

Nach Definition des Skalarprodukts gilt :||b||||b'||cos( α )=0ab .

Da aber b' durch Linearkombination von b dargestellt werden kann, kann α von b und b' nur 0° oder 180° annehmen, da sie sonst linear unabhängig wären. cos( α )0.
Und da der Nullvektor nicht ∈ V ist ist er auch nicht ∈ M wodurch b und b' nicht der Nullvektor
sein können wodurch also insgesamt gilt :||b||||b'||cos( α )0
Wodurch M keine Menge nicht orthogonaler Vektoren ist und die Behauptung gilt.

Kann man das so Beweisen?




Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:

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

michaL aktiv_icon

19:19 Uhr, 10.12.2018

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Hallo,

Kontraposition hört sich gut an, geht aber auch direkt.
Sei E={v1,,vn}M eine endliche Teilmenge mit 0=k=1nλivi.
Berechne dann vi0 für alle i=1,,n und leite damit die lineare Unabhängigkeit her.

* Mache dir klar, wann eine evtl. unendliche Menge linear unabhängig ist!
* Erkundige dich nach wertvolleren Zusammenhängen mit dem Skalarprodukt. Dass dir zuerst der Kosinussatz eingefallen ist, lässt mich Wissenslücken befürchten!

Mfg Michael
Frage beantwortet
er2d2

er2d2 aktiv_icon

23:26 Uhr, 10.12.2018

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Stimmt so geht es auch vielen Dank