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Surjektiv, Injektiv von linearen Abbildungen

Universität / Fachhochschule

Tags: Injektivität, Linear Abbildung

 
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Nicoostendorf

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16:03 Uhr, 29.01.2018

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Hallo,
Ich muss bei einer Aufgabe nachweisen ob die Abbildungen injektiv oder surjektiv oder sogar bijektiv, außerdem muss ich prüfen ob sie linear sind.
Wie man überprüft ob sie es nicht sind, weiß ich. Aber wie weise ich nach, dass es für alle gilt...

. Bei: →R^2,(x,y,z) →(x−z,x+y);
Ich weiß es ist nicht injektiv, behaupte aber es ist surjektiv, wie weiße ich das nach?
Und wie weiße ich nach, ob sie linear ist?


Und wie weiße ich injektivität nach?
Hier ein paar Aufgaben.. ich hoffe, dass ihr es mir daran erklären könnt..

2→

→F2,(x,y,z) →x+y+z+1.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

16:26 Uhr, 29.01.2018

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Nicht "weiße nach", sondern "weise nach".

Alles wird einfach per Definition nachgewiesen.

Z.B. ist surjektiv, denn für jedes aus dem Bildraum gibt's , so dass , nämlich (nicht die einzige mögliche Wahl, aber das ist irrelevant).

ist linear, weil
erstens (prüft man direkt: links steht und rechts , was dasselbe ist)
und zweitens , was genauso direkt geprüft wird.


Nicoostendorf

Nicoostendorf aktiv_icon

16:36 Uhr, 29.01.2018

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Erstmal danke.

Ich bin so vorgegangen:




Wie komme ich dann auf die Lösung.. könnten Sie mir das Schritt für Schritt erklären?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

16:44 Uhr, 29.01.2018

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Ich habe sie einfach gesehen.
Wenn Du so was nicht siehst, kannst Du ja auch formal lösen:
=> .
Einsetzen in die 2. Gleichung: .
Hier gibt's zwei Unbekannte für nur eine Gleichung, daher kannst Du eine davon beliebig setzen und dann die zweite berechnen. Danach berechnen und fertig.
Nicoostendorf

Nicoostendorf aktiv_icon

16:45 Uhr, 29.01.2018

Antworten
Okay danke!
Habe jetzt ebendfalls eine Lösung heraus!

Und wie mache ich das bei Injektivität?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

17:04 Uhr, 29.01.2018

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Genauso, mit der Definition.
In diesem Fall ist die Abbildung nicht Injektiv, denn z.B. für jedes . In diesem Fall gibt's keinen Algorithmus, wie man darauf kommt. Es ist halt eine kreative Aufgabe. Man kann aber auch anders argumentieren, z.B. über die Dimension.

Falls Abbildung Injektiv ist, zeigt man einfach, dass aus unbedingt folgt. Z.B. für die Abbildung würde das so gehen:
=> und => (Addition der Gleichungen) => => => .
Nicoostendorf

Nicoostendorf aktiv_icon

17:15 Uhr, 29.01.2018

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Okay perfekt, danke!

Wenn ich jetzt den Kern der ersten Aufgabe bestimmen will, dann muss ich ja:



Berechnen oder ?

Dann kommen ich auf
.

Ist der Ker(f)= oder wie schreibe ich dies dann auf?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

17:17 Uhr, 29.01.2018

Antworten
Als Menge oder als lineare Hülle oder einfach sagen, dass eine Basis des Kerns ist.
Nicoostendorf

Nicoostendorf aktiv_icon

17:34 Uhr, 29.01.2018

Antworten
Noch eine letzte Frage..

Bild(f)=
Oder ?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

22:23 Uhr, 29.01.2018

Antworten
Im Prinzip schon, aber das ist zu umständlich, denn eigentlich ist Bild von einfach , da surjektiv ist.
Frage beantwortet
Nicoostendorf

Nicoostendorf aktiv_icon

11:56 Uhr, 31.01.2018

Antworten
Danke vielmals!