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Zeigen Sie lineare Unabhängigkeit v. 3 Vektoren

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Lineare Unabhängigkeit

Tags: Lineare Algebra, Lineare Unabhängigkeit, Vektor, Vektorraum

 
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LadyLuna

LadyLuna aktiv_icon

21:46 Uhr, 23.11.2017

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Aufgabe: Wir betrachten die Vektoren (0,1,i),(i,0,0),(0,i,1),(1,i,-1),(i,1,0) im C-Vektorraum C3

(a) Wählen Sie aus diesen Vektoren drei aus, die linear unabhängig sind (und zeigen Sie ihre lineare Unabhängigkeit).

(b) Sei zC3. Stellen Sie z dar als Linearkombination der in (a) gewählten Vektoren, indem Sie die Koeffizienten in Abhängigkeit der Komponenten z1,z2,z3 von z beschreiben.

(c) Bilden die in (a) gewählten Vektoren eine Basis von C3? Bitte begründen Sie.



Mein Ansatz wäre, erstmal zu schauen, welche drei Vektoren kein Vielfaches voneinander sind (da sie ja sonst linear abhängig wären). Dabei fallen mir direkt drei Vektoren ins Auge: (0,1,i),(i,1,0) und (1,i,-1). Außerdem muss gelten, dass diese alle zusammen 0 ergeben. Also Die Vektoren a,b,c sind linear abhängig, wenn λa + μb + φc =0 nur mit λ=μ=φ=0 erfüllt ist. Meine Idee wäre, das in einem Gleichungssystem darzustellen, damit man eine Nulllösung (triviale Lösung) zeigt und damit die lineare Unabhängigkeit beweist. Also:

λ · 0+ μ · i+ φ · 1=0

λ · 1+ μ · 1+ φ · i=0

λ · i+ μ · 0+ φ · (-1)=0

Für Aufgabe (b) habe ich gerade mal die Linearkombination von den Vektoren a,b und c mit z=(1i,2i,-1i) gemacht... ich komme leider nicht mehr weiter... auch ist mir nicht klar, wie Aufgabe (c) funktioniert.

Vielen Dank im Voraus!




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:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

10:28 Uhr, 24.11.2017

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"Mein Ansatz wäre, erstmal zu schauen, welche drei Vektoren kein Vielfaches voneinander sind (da sie ja sonst linear abhängig wären)."

Stimmt schon, aber sinnvoll ist dieser Ansatz nur bei 2 Vektoren.

"Dabei fallen mir direkt drei Vektoren ins Auge: und . Außerdem muss gelten, dass diese alle zusammen 0 ergeben."

Ne, muss nicht.

Allgemein: wenn Du v1,...,vk auf lineare Unabhängigkeit prüfen willst, schreibst Du sie als Zeilen einer Matrix und bringst sie mit Gauss in die Stufennormalform. Linear abhängig sind sie genau dann, wenn dabei mindestens eine Nullzeile entsteht.
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

10:30 Uhr, 24.11.2017

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"ich komme leider nicht mehr weiter."

Weiter muss man das so entstandene lineares Gleichungssystem lösen.


"auch ist mir nicht klar, wie Aufgabe funktioniert. "

In 3 ist jedes linear unabhängiges System aus genau 3 Vektoren automatisch eine Basis.
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