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Vektor einer Selbstabbildung bestimmen

Universität / Fachhochschule

Lineare Abbildungen

Vektorräume

Tags: Abbildung, Linear, Selbstabbildung, Vektorraum

 
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LoneWolf

LoneWolf aktiv_icon

21:45 Uhr, 01.05.2019

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Hallo,
bei der Frage:
Es sei V ein reeller Vektorraum und f:VV eine lineare Abbildung, ferner sei
wV so beschaffen, dass w0,f(w)0,f(f(w))0 aber f(f(f(w)))=0 ist.
fehlt mir leider ein Ansatz.
Ich habe einiges über Selbstabbildungen gelesen, aber ich finde einfach nichts passendes um auf einen Lösungsansatz zu kommen.

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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Bummerang

Bummerang

22:19 Uhr, 01.05.2019

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Hallo,

ich bin entweder blind oder zu blöd, aber ich finde keine Aufgabenstellung! Auch unklar ist die Wahl von w, soll da ein wV existieren oder was sonst! Bitte in Zukunft etwas mehr Sorgfalt walten lassen, meine Glaskugel ist zu Reparatur und Kaffeesatz hsbe ich auch grad keinen.
LoneWolf

LoneWolf aktiv_icon

22:23 Uhr, 01.05.2019

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Entschuldigung. Den letzten Passus hat er nicht mit kopiert. Hab ich übersehen.

Zeigen Sie, dass die drei Vektoren w,f(w) und f(f(w)) linear unabhängig sind.
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Bummerang

Bummerang

22:50 Uhr, 01.05.2019

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Hallo,

f(f(w)) ist nicht Null, aber f(f(f(w))) ist Null. Also ist f(f(w)) in Ker(f) und der Kern ist von positiver Dimension. Ker(f) ist ein Unterraum von V und jeder Vektor aus V, der nicht in Ker(f) ist, ist unabhängig von jedem Vektor aus Ker(f). Somit sind f(f(w)) und f(w) sicher unabhängig. Jetzt betrachten wir einen weiteren Unterraum von V, nämlich das Urbild von Ker(f). Da f(f(w)) in Ker(f) ist f(w) im Urbild von Ker(f). Außerdem gilt natürlich, dass f(f(w)) in diesem Urbild des Kerns ist, denn f(f(w)) wird auf Null abgebildet, was ja in Ker(f) liegt. Mit anderen Worten: Ker(f) ist ein Unterraum des Urbildraumes des Kerns. Wiederum offensichtlich ist, dass w nicht indem Urbild des Kerns enthalten ist. Somit ist w mit jeder Menge linear unabhängiger Vektoren aus dem Urbild des Kerns zusammen immer noch linear unabhängig, also ist w im speziellen zusammen mit f(w) und f(f(w)) linear unabhängig.