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Auf der Menge R × R seien die folgenden Operationen definiert:
(x, y) ⊕ (u, v) := (x + u, y + v)
(x, y) (u, v) := (x · u − y · v, x · v + y · u)
Zeigen Sie, dass es sich bei (R × R, ⊕, ) um einen Körper handelt.

Wie handhabt man das mit den Tupeln?

Muss ich den Beweis parallel für beide machen oder wie?

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Du musst die Axiome alle nachweisen indem du die Def. der Verknüpfungen

anwendest. z.B. Distributivgesetz geht ja eigentlich so

a*(b+c) = a*b + a*c

Hier sind die a,b,c eben solche Paare, d.h. du musst zeigen:

Für diese Verknüpfungen

(x, y) ⊕ (u, v) := (x + u, y + v)
(x, y) ⊗ (u, v) := (x · u − y · v, x · v + y · u)

gilt

(a1,a2)⊗ (  (b1,b2) ⊕ (c1,c2) ) = (a1,a2)⊗  (b1,b2) ⊕  (a1,a2)⊗ (c1,c2)

Das rechnest du einfach nach:

(a1,a2)⊗ (  (b1,b2) ⊕ (c1,c2) )

=(a1,a2)⊗ (  (b1+c1, b2+c2 )

=( a1 · (b1+c1 − a2 · (b2+c2)   , a1 · ( b2+c2) + a2 · (b1+c1) )

Jetzt alles in R rechnen wie gewohnt:

=( a1 · b1+ a1 · c1 − a2 · b2 − a2 · c2  ,   a1 · b2+ a1 · c2+  a2 · b1 + a2 ·c1) .     #

Und jetzt die andere Seite ausrechnen und  schauen, ob das gleiche rauskommt:

(a1,a2)⊗  (b1,b2) ⊕  (a1,a2)⊗ (c1,c2)

= (a1 · b1 − a2 · b2, a1 · b2+ a2 · b1)  ⊕   (a1 · c1 − a2 · c2, a1 · c2+ a2 · c1)

=  (a1 · b1 − a2 · b2 + a1 · c1 − a2 · c2, a1 · b2+ a2 · b1+ a1 · c2+ a2 · c1)      ##

Und weil das Rechnen in R kommutativ ist, sind # und ## wirklich gleich.

Das für alle anderen Axiome auch durchziehen.

Etwas problematisch vielleicht das neutrale El. der Multiplikation.

Wenn das (x,y) ist, muss ja gelten für alle u,v

(x, y) ⊗ (u, v) =  (u,v)

(x · u − y · v, x · v + y · u) = (u,v)

klappt mit x=1 und y=0 , also ist das neutrale El.  (1,0).

Avatar von 289 k 🚀

muss man für das Distributivgesetz und für die anderen Gesetze statt a,b,c dann irgendwie (x,y) und (u,v) einsetzten???


oder kann man es so lassen wie du es vorgerechnet hast, und das auf die anderen Gesetze so übertragen ??


Vielen Dank für die Hilfe

und was genau muss ich tun, damit beim neutralen Element x=1,y=0 rauskommmt.

Mir leuchtet das Prinzip dahinter nicht so richtig ein ...

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