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Zeige das Menge konvex ist

Universität / Fachhochschule

Tags: konvex, Menge, R3

 
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Iamanonym1

Iamanonym1

12:25 Uhr, 26.04.2021

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Hallo,

ich soll für die folgende Menge S zeigen, dass sie konvex ist.

S:={(x,y,z) ∈ R^3 : x+y+z ≤ 2, 3x+y+ z ≤ 3, x,y,z ≥ 0}.

Die Definition von Konvex ist: M ⊆ Rn heißt konvex, wenn mit x,y ∈ M auch λx + (1 − λ)y ∈ M für alle λ, sodass
0 ≤ λ ≤ 1.

Ich wäre sehr dankbar für jede Hilfe.

Liebe Grüße


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

12:31 Uhr, 26.04.2021

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Du musst zeigen, dass für zwei Punkte (x1,y1,z1) und (x2,y2,z2) aus der Menge auch die Punkte λ(x1,y1,z1)+(1-λ)(x1,y1,z1) in der Menge liegen.

Also hast du diese zwei Punkte. Für sie gilt also x1+y1+z12 und x2+y2+z22.
Dann gilt aber λx1+λy1+λz1+(1-λ)x2+(1-λ)y2+(1-λ)z2λ2+(1-λ)2=2. Damit gilt diese Bedingung für alle Punkte λ(x1,y1,z1)+(1-λ)(x1,y1,z1).
Genauso für die zweite Bedingung der Menge.
Frage beantwortet
Iamanonym1

Iamanonym1

12:32 Uhr, 26.04.2021

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ich danke dir für die schnelle Antwort!!
Iamanonym1

Iamanonym1

12:42 Uhr, 26.04.2021

Antworten
Ich habe noch eine kurze Frage,

wie könnte ich zeigen, dass ein bestimmter Punkt am Rand dieser Menge liegt?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

12:46 Uhr, 26.04.2021

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Am Rand wird mindestens eine von Ungleichungen zu Gleichung.

UPDATE.
Es müssen übrigens 5 Ungleichungen berücksichtigt werden, nicht 2. Auch x,y,z0 gehören dazu. Auch für den Beweis der Konvexität.
Frage beantwortet
Iamanonym1

Iamanonym1

12:48 Uhr, 26.04.2021

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Alles klar. Danke!
Iamanonym1

Iamanonym1

12:49 Uhr, 26.04.2021

Antworten
Wieso eigentlich 5 Ungleichungen? In der Menge sind nur 3 angegeben. Woher kriege ich die andere beiden Ungleichungen?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

12:54 Uhr, 26.04.2021

Antworten
x,y,z0 sind 3 Ungleichungen: x0, y0, z0
Frage beantwortet
Iamanonym1

Iamanonym1

13:12 Uhr, 26.04.2021

Antworten
Alles klar!