0 Daumen
741 Aufrufe

Aufgabe Lineare Unabhängigkeit:

(a) Es seien \( \vec{a}, \vec{b}, \vec{c} \) linear unabhängige Vektoren des \( \mathbb{R}^{3} \) und es sei \( r \in \mathbb{R} \). Begründe, dass dann auch \( \vec{a}, \vec{b}, r \vec{a}+\vec{c} \) linear unabhängig sind.

(b) Jens stellt bei drei von \( \overrightarrow{0} \) verschiedenen Vektoren \( \vec{a}, \vec{b}, \vec{c} \) des \( \mathbb{R}^{3} \) fest, dass \( \vec{b} \) kein Vielfaches von \( \vec{a} \), dass \( \vec{e} \) kein Vielfaches von \( \vec{a} \) und dass \( \vec{c} \) kein Vielfaches von \( \vec{b} \) ist. Daraus schließt er, dass die drei Vektoren linear unabhängig sind. Ist dieser Schluss in Ordnung?

(c) Jan will auf die drei Spaltenvektoren der Matrix \( P \) von oben das Gram-Schmidtsche Orthogonalisierungsverfahren anwenden. Berechne den neuen Vektor \( \vec{p}_{2} \), durch den er den zweiten Spaltenvektor \( \vec{p}_{2} \) von \( P \) ersetzt.

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen

Du nimmst einfach diejenigen, deren lin.unabh. du zeigen willst und machst damit eine Lin.komb.

für den Nullvektor

x * a +  y* b   +  z * (r*a+c) = 0 - Vektor

dann sortierst du so, dass eine Lin. komb. von abc da steht:

(x+zr)*a + y*b  +  z*c = 0

weil abc lin. unabh. sind, müssen bei dieser Linkomb. alle Koeffizienten Null sein

also x+zr = 0      und   y=0     und   z=0

wenn du jetzt z vorne einsetzt hast alle xyz müssen Null sein   Bingo! 

Avatar von 289 k 🚀

Wie kommt man auf x+zr?

x * a +  y* b   +  z * (r*a+c) = 0

x*a  +  y*b     +z*r*a   +  z*c = 0

x*a   +  z*r*a    +  y*b      +   z*c = 0

jetzt a ausklammern

(x+z*r)*a          +  y*b          +  z*c = 0

Super ich danke! Und wie setze ich das z ein, ich habe doch gar keine Zahlen??

du hast doch

weil abc lin. unabh. sind, müssen bei dieser Linkomb. alle Koeffizienten Null sein

also x+zr = 0      und   y=0     und   z=0

Das sind drei Gleichungen, also hast du bei der dritten z=0
das setzt du in die erste ein dann steht da

x+0*r=0
also
x=0

und damit       x = 0      und   y=0     und   z=0

also (zurück zum Ansatz ! )
Die Linearkomb. ist nur dann gleich Null,
wenn alle Koeffizienten Null sind.
Damit sind a , b   und  (r*a+c)   lin. unabh.

Ist das dann immer so dass wenn die Vektoren linear unab. Sind auch die Koeffinzienten xyz null sein müssen?

Schau doch mal in der Def. nach.

Ich kenn es so:

v1, v2, ... , vn lin unabh.  genau dann, wenn

nur die triviale Linearkomb. des Nullvektors ist möglich

oder konkreter:

wenn x1*v1+x2*v2+....+xn*vn=0 dann ist x1=x2=...=xn=0.

Dankeschön!!

Bei b)  meine ich auch dass die lin. Unab. Sind, aber wie begründe ich das oder wie weise ich das nach?

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community