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immer wieder höhre ich in den Vorlesungen den Begriff "Vektorraum über K".

Mir ist klar, das mit K ein Körper also z.B. ℝ oder ℂ gemeint ist.

Fragen:


1.) Ist ℂ ein Vektorraum über ℂ?

2.) ℂ ist 2-dimensionaler Vektorraum über ℝn

Ich bin der Meinung, das beide Aussagen richtig sind.

1.) erkläre ich damit: die Multiplikation und Addition von Elementen aus ℂ ergeben auch Elemente in ℂ

2.) Wie könnte man sich zweitens erklären?



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1.) Ist ℂ ein Vektorraum über ℂ?

Jeder Körper \(K\) kann als \(K\)-Vektorraum aufgefasst werden, indem man als Vektoraddition die Addition des Körpers nimmt. Das solltest du dir klar machen. Die Umkehrung gilt jedoch nicht! Ein Vektorraum ist nicht zwingend ein Körper und kann auch nicht zwingend als solcher aufgefasst werden! Mit diesen Erkenntnissen kannst du leicht einsehen, dass \(\mathbb{C}\) auch als \(\mathbb{C}\)-Vektorraum aufgefasst werden kann, da \(\mathbb{C}\) ein Körper ist. Das ist natürlich relativ witzlos. Damit kommen wir zur zweiten Frage:


2.) ℂ ist 2-dimensionaler Vektorraum über ℝn

Die Formulierung " \(V\) ist ein Vektorraum über \(K\)" nutzt man, um auszudrücken, dass \(V\) ein \(K\)-Vektorraum ist. Das setzt voraus, dass \(K\) ein Körper ist. \(\mathbb{R^n}\) ist für \(n>1\) kein Körper (jedenfalls nicht mit der Standard-Skalarmultiplikation, Vektorraddition etc. Mit einem komponentenweisen Ansatz kann man daraus eventuell einen Körper machen, kannst du ja mal probieren), sondern ein Vektorraum über \(\mathbb{R}\).

Man kann \(\mathbb{C}\) als Vektorraum über \(\mathbb{R}\) auffassen und sozusagen mit \(\mathbb{R^2}\) identifizieren, Stichwort Gauß-Ebene.

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Danke für die ausführliche Antwort.

Dazu habe ich dann gleich noch eine Frage, um zu sehen ob ich es auch verstanden habe.


ℤ ist ein Vektorraum über ℚ ist wahr,

während ℚ kein Vektorraum über ℤ ist?

Das ist ein unglückliches Beispiel :D

Im ersten Semester hatte ich mal die Aufgabe zu zeigen, dass \((\mathbb{Z},+)\) nicht die zugrundeliegende Gruppe eines Vektorraums sein kann. Bei Interesse kann ich die Unterlagen dazu raussuchen und den Beweis hier reinstellen.

Schade, dann ist es doch nicht so leicht, wie ich dachte.^^

Den Aufwand brauchst du dir nicht machen. :)

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