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Aufgabe: Wie prüft man genau auf Homogänität und Additivität bei so einer Gleichung wie M2 oder anderen Fällen.


Problem/Ansatz:

Ich weiß nur die Ergebnisse müssen wieder in der Menge selbst liegen. Screenshot_20250211_222418_OneDrive.jpg

Text erkannt:

22:24
Vop \( R \)
37\%

Aufgabe 3 (10 Punkte):
Gegeben seien die folgenden Mengen:
\( \begin{array}{l} M_{1}=\left\{\left.\left(\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right) \in \mathbb{R}^{3} \right\rvert\, z=1\right\} \\ M_{2}=\left\{\left.\left(\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right) \in \mathbb{R}^{3} \right\rvert\, 2 x+z=0\right\} \\ M_{3}=\left\{\left.\binom{x}{y} \in \mathbb{R}^{2}| | x|\leq 1 \wedge| y \right\rvert\, \leq 1\right\} \\ M_{4}=\left\{\left.\binom{x}{y} \in \mathbb{R}^{2} \right\rvert\, 2 x=y\right\} \end{array} \)
a) Begründen Sie, ob die Mengen \( M_{1} \) und \( M_{2} \) lineare Unterräume des \( \mathbb{R}^{3} \) sind.
b) Skizzieren Sie die Menge \( M_{3} \) und begründen Sie, ob es sich um eine konvexe Menge handelt.
c) Begründen Sie, ob die Menge \( M_{4} \) eine transitive Relation darstellt.

Lösung:
a) \( M_{1} \) ist weder bzgl. Addition noch skalarer Multiplikation abgeschlossen und damit kein linearer Unterraum des \( \mathbb{R}^{3} \).
\( M_{2} \) ist bzgl. Addition und skalarer Multiplikation abgeschlossen und damit ein linearer Unterraum des \( \mathbb{R}^{3} \).
b) \( M_{3} \) ist konvex.
c) \( M_{4} \) ist keine transitive Relation.

Screenshot_20250211_222418_OneDrive.jpg

Text erkannt:

22:24
Vop \( R \)
37\%

Aufgabe 3 (10 Punkte):
Gegeben seien die folgenden Mengen:
\( \begin{array}{l} M_{1}=\left\{\left.\left(\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right) \in \mathbb{R}^{3} \right\rvert\, z=1\right\} \\ M_{2}=\left\{\left.\left(\begin{array}{l} x \\ y \\ z \end{array}\right) \in \mathbb{R}^{3} \right\rvert\, 2 x+z=0\right\} \\ M_{3}=\left\{\left.\binom{x}{y} \in \mathbb{R}^{2}| | x|\leq 1 \wedge| y \right\rvert\, \leq 1\right\} \\ M_{4}=\left\{\left.\binom{x}{y} \in \mathbb{R}^{2} \right\rvert\, 2 x=y\right\} \end{array} \)
a) Begründen Sie, ob die Mengen \( M_{1} \) und \( M_{2} \) lineare Unterräume des \( \mathbb{R}^{3} \) sind.
b) Skizzieren Sie die Menge \( M_{3} \) und begründen Sie, ob es sich um eine konvexe Menge handelt.
c) Begründen Sie, ob die Menge \( M_{4} \) eine transitive Relation darstellt.

Lösung:
a) \( M_{1} \) ist weder bzgl. Addition noch skalarer Multiplikation abgeschlossen und damit kein linearer Unterraum des \( \mathbb{R}^{3} \).
\( M_{2} \) ist bzgl. Addition und skalarer Multiplikation abgeschlossen und damit ein linearer Unterraum des \( \mathbb{R}^{3} \).
b) \( M_{3} \) ist konvex.
c) \( M_{4} \) ist keine transitive Relation.

Screenshot_20250211_225248_OneDrive.jpg

Text erkannt:

22:52
\( M_{3}=\{(x, y)|x, y \in \mathbb{R}, y \leq|x|\} \longrightarrow \)
r drei Punktmengen und untersuchen Sie sie auf K
enden Mengen bzgl. der Addition und bzgl. der hlossen sind und ob es sich um reelle Vektorräu
dohbrer
abgeshloosen
\( \begin{array}{l} M_{1}=\{0\} \\ M_{2}=\left\{\left(\begin{array}{l} 1 \\ 4 \\ 2 \end{array}\right),\left(\begin{array}{l} 1 \\ 0 \\ 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{l} 0 \\ 0 \\ 0 \end{array}\right)\right\} \\ M_{3}=\left\{\left(\begin{array}{l} -1 \\ -1 \\ -1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{l} 0 \\ 0 \\ 0 \end{array}\right),\left(\begin{array}{l} 1 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right)\right\} \\ M_{4}=\left\{\left.\left(\begin{array}{l} x \\ y \\ 0 \end{array}\right) \right\rvert\, x, y \in \mathbb{R}, x \geq y\right\} \\ M_{5}=\left\{\left.\left(\begin{array}{l} x \\ 0 \\ y \end{array}\right) \right\rvert\, x, y \in \mathbb{R}, x \cdot y=0\right\} \\ \left.\left.M_{6}=\left\{\left(\begin{array}{c} 1 \\ -2 \\ 0 \end{array}\right), \text {, (1) (l) } \begin{array}{l} 0 \\ 1 \\ 2 \end{array}\right) \right\rvert\, \lambda \in \mathbb{R}\right\} \end{array} \)
- e) sind als wahr oder falsch zu beurteilen?
können symmetrisch sein.
i Matrizen \( \mathbf{A}, \mathbf{B} \in \mathbb{R}_{2}^{2 \times n} \) von Bann gilt \( (\mathbf{A} \cdot \mathbf{B})^{T}=\mathbf{A} \) nge einer Menge linear abhängiger Vektoren ist lir bezeichnet man die Multiplikation eines Skalars \( \mathbf{b} \in \mathbb{R}^{n} \) heißen orthonormal, wenn \( \mathbf{b}^{T} \cdot \mathbf{a}=0 \) und

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1 Antwort

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Die Vektoren aus M2 erfüllen alle die Bedingung 2x + z = 0.

Jetzt nimmst Du noch einen weiteren Vektor aus M2 , mit 2a + c = 0

Und jetzt mußt prüfen, ob die Summe der beiden auch diese Bedingung erfüllen (ja, tun sie).

Analog mit der skalaren Multiplikation und dann muß man noch prüfen, ob das Nullelement in der Menge liegt.

Avatar von

Aber wie schreibt man das immer richtig auf, damit man in der Prüfung auch volle Punktzahl bekommt?

Könnten Sie das vielleicht sauber aufschreiben und sagen wie sie auf Ihre Gedanken kommen, ich wäre Ihnen dafür sehr dankbar.

2x + z + 2a + c = 2(x+a) + (z+c)

Damit erfüllt also auch die Summe der beiden Vektoren die Bedingung.

Versuch das erst mal zu verstehen und vergleiche mit dem Vorlesungsskript. Und wenn Du dann konkrete Fragen hast, meldest Du Dich wieder,

Und warum ist das jetzt der Beweis? Und was ist mit dieser Skalarmultiplikation?

Du weißt, was die Skalarmultiplikation ist?

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