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hey Leute ich bräuchte mal eure Hilfe und zwar muss ich einen Satz zeigen und ich weiß nicht wie ich denn zeigen soll oder beweisen.

Der Satz lautet: K(m,n) bildet bzgl. der Matrizenaddition und Skalarmultiplikation mit der Nullmatrix als Nullelement einen Vektorraum über K mit Dimension dim( K(m,n) ) = m*n .

Ich hoffe ihr könnt mir schnell dabei helfen.

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Der Satz lautet: K(m,n) bildet bzgl. der Matrizenaddition und Skalarmultiplikation mit der Nullmatrix als Nullelement einen Vektorraum über K

Da musst du halt die ganzen Vektorraumaxioome nachweisen, oder - falls ihr das schon gezeigt habt - darauf verweisen, etwa   Addition von Matrizen ist assoziativ  und erfüllt die Distributigesetze etc.

Basis wird gebildet von den Matrizen die irgenwo genau eine 1 und sonst alles Nullen haben

(schreibst du dir für z.B. 2x3 Matrizen am besten mal hin). Mit denen kann man jede Matrix als Linearkomb. erzeugen und sie sind lin. unabh. also Basis.

Da es n*m Stück sind, ist das sie dim.




mit Dimension dim( K(m,n) ) = m*n .

Avatar von 289 k 🚀

hey, aber wie soll ich die Vektorrraumaxiome mit einer Matrix nachweisen, also des hatten wir nicht oder versteh ich dein Ansatz falsch.

Ach die Basis brauch ich ja für die Diemension.

2x3 Matrix mit einem 1 und sonst alles null wäre ja dann:

0 1 0

0 0 0

dann wäre z.b. bei der 2x3 Matrix die dim = 6 oder??

Ach die Basis brauch ich ja für die Diemension.

2x3 Matrix mit einem 1 und sonst alles null wäre ja dann:

0 1 0

0 0 0

dann wäre z.b. bei der 2x3 Matrix die dim = 6 oder??

genau, denn davon gibt es ja 6 Stück, jedesmal die 1 an anderen Stelle.

zu: hey, aber wie soll ich die Vektorrraumaxiome mit einer Matrix nachweisen, also des hatten wir nicht oder versteh ich dein Ansatz falsch.

Die Elemente des Vektorraums sind hier eben die Matrizen sein, das muss nicht

immer unbedingt sowas sein wie du es als "Vektor" bisher kennst.

Wenn die Vektorraumaxiome stimmen, dann nennt man die Objekte

(egal was es ist) Vektoren in diesem Vektorraum.

Die meisten Vektorraumaxiome sind hier einfach zu zeigen ich mach mal

als Beispiel Assoziativgesetz vor:

Du denkst dir also drei Matrizen aus deinem "Raum".

a11 ....... a1n                  b11........b1n                  c11               c1n

(....................          +      .......................      )  +     ........................

am1.........amn               bm1 ......bmn                  cm1 ........cmn

nach Def. der Matrizenadd.:


a11+b11 ....... a1n+b1n                              c11               c1n

...............                             ....          +      .....................    .........

am1+bm1.........amn+bmn                              cm1 ........cmn

wieder Def: hast du nur noch eine Matrix:

(a11+b11)+c11 ...               .... (a1n+b1n)+c1n                      

...............                            .....................   

(am1+bm1)+cm1...          ......(amn+bmn)+cmn       

wegen der Assoziativität bei den Zahlen ist das gleich

a11+(b11+c11) ...               .... a1n+(b1n+c1n)                      

...............                            .....................   

am1+(bm1+cm1)...          ......amn+(bmn+cmn)   
Jetzt wieder Def. der Matrixadd.  sozusagen rückwärts machst du
die Summe zweier Matrizen draus

a11                  a1n                                  b11+c11 ...               .... b1n+c1n                    

...............                            ......+...............   

am1                amn                               bm1+cm1...          ......bmn+cmn
Und jetzt bei der hinteren Matrix wieder die Definition rückw. anwenden
dann hast du das gleiche wie ganz am Anfang, nur sind die Klamern nicht
um die ersten beiden Matrizen sondern um die hinteren beiden, kurz und
gut:   Das Ass.ges. gilt bei der Matr.add. auch.

Und so musst du die ganzen anderen Gesetzte auch zeigen, indem du
sie auf die Gesetze für die Zahlen in der Matrix zurückführst.

ja okay ich probiere  des mal aus, aber welche Matrizen aus meinem Raum meinst du, weil ich hab ja keine Beschränkung und so nur nur das K(m,n) mit der Skalarmultiplikation und Matrizenaddition mit der Nullmatrix als Nullelement einen VR bildet.

eben, und deshalb sieht so eine Matrix bei dir immer so aus

a1,1  ....................  a1,n

...................................

am,1  .................... am,n

aso okay des war mir klar danke :)

so jetzt hab ich die Vektorraumaxiome hingeschrieben.

muss ich jetzt die Basis zeigen oder kann ich gleich zeigen das dim = m*n

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