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Nullzeile bei Gauß heißt Lineare Abhängigkeit?

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Lineare Unabhängigkeit

Tags: Lineare Unabhängigkeit

 
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-Heiko-

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00:04 Uhr, 18.02.2009

Antworten

Guten Abend allerseits.

Ich versuche seit gestern mir den Begriff der linearen Unabhängigkeit einzuprägen.

Ist in einer Aufgabe nach der linearen Abhängigkeit gefragt, so gehe ich folgendermaßen vor, um sie zu überprüfen:

Ist ein Vektor offensichtlich vielfaches eines anderen, ist die Aufgabe gelöst, die Vektoren sind linear abhängig.

Ist das nicht einfach zu sehen, übertrage ich die Vektoren in eine Matrix und verwende den Gaußalgorithmus. Lässt sich das System sauber stufen, sind sie lin. unabhängig, andernfalls abhängig.

Hier meine Frage: Bedeutet eine Nullzeile im Gauß-Algorithmus immer lineare Abhängigkeit? (Weil da ja irgendwie ein Parameter variabel ist??)

Und, wie erkenne ich eine Lösung die lautet "Die Vektoren sind linear abhängig. 3 der 4 Vektoren sind aber linear unabhängig." Woran sehe ich dass 3 von 4 Vektoren einer Menge unabhängig sind?? Die Anzahl der Nullzeilen vielleicht??

ICh danke euch vielmals,

-Heiko-


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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Sonstwer

Sonstwer aktiv_icon

00:27 Uhr, 18.02.2009

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alle die Vektoren bei denen du es geschafft hast eine eine 1 an den gewünschten Stellen zu erzeugen sind linear unabhängig und bilden eine (nicht die) Basis des Vektorraums. Vorsicht: Nicht die umgewandelten Vektoren/Spalten, also die wo nur eine 1 und sonst nur Nullen sind, stellen ein Element der Basis dar, sondern die Vektoren/Spalten aus denen diese ursprünglich hervorgegangen sind.
Alle anderen Vektoren, also die wo du es nicht geschafft hast eine 1 zu erzeugen lassen sich als Linearkombinationen der Basisvektoren darstellen.



(ich hoffe du verstehst was ich damit meine, normalerweise müsste ich jetzt von characteristischen Spaltenindizes labern aber das trägt zum Verständnis wohl eher weniger bei)
-Heiko-

-Heiko- aktiv_icon

12:49 Uhr, 18.02.2009

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Meinst du folgendes?? :
Jede Zeile, in der ich es schaffe die Stufenform der Matrix fortzuführen, ist ein linear unabhängiger Vektor??

Ich mache es einfach mal konkret, ist vielleicht einfacher mit einem Beispiel. In der Aufgabe war die Fragestellung: Untersuche die folgenden 4 Vektoren auf ihre lineare Abhängigkeit.

Meine Antwort war: Sie sind linear abhängig. Was wohl auch nicht ganz falsch ist.

In der Lösung war die Antwort aber folgende:

"Nach Umwandlung sieht Matrix so aus:

1 0 0 5

0 1 0 0

0 0 1 -2

0 0 0 0

3 der 4 Vektoren sind linear anabhängig."

Woran erkenne ich dass nur soundso viele aller Vektoren linear abhängig sind?? Und eventuell sogar noch welche das sind wenn zB gefragt ist, welche der Vektoren eine Basis bilden??

Danke euch!

-Heiko-

-Heiko- aktiv_icon

12:51 Uhr, 19.02.2009

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Kann mir niemand helfen??

Dieses Problem hält mir wirklich davon ab, eine Menge meiner Aufgaben zu verstehen die damit in Zusammenhang stehen.

Danke euch!!

Antwort
pepe1

pepe1 aktiv_icon

14:36 Uhr, 19.02.2009

Antworten
siehe Def. der <?import namespace = m implementation = "#mathplayer" declareNamespace />L.U.
Es ist das homogene lineare Gl.system
k_1*Spalte1+k_2* Spalte2+...= 0-Vektor zu lösen.
Nur Triviallösung, l.u,">d.h.k1=k20..0l.u, sonst l.a.
Hier zeigt nun die Anwendung des Gauß-Alg., daß: k1=-5k4;
k2=0;k3=2k4; k_4=beliebig(Nullzeile!)
also es exist nichttriv. Lösungen(wähle 4">z.Bk4=1)4 Vekt.l.a
Lasse nun den 4.weg(4.Zeile Nullzeile, freier Parameter k4)
Der Gauß-Algo.(ohne 4.Spalte) ergibt( 4.Zeile mit nun 3 Nullen darf entfernt werdenkann auch da bleiben): k1=k2=k3=0, also nur die Triviallsung->die 3 Vektoren l.u.
Dies kann man alles aus der umgeformten Matrix ablesen.
MfG
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