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Hallo,

Ich habe eine Frage wie ich an diese Aufgabe ran gehen soll:

Zeigen Sie, dass es ein Element f ∈(R3)* gibt, so dass f(v_i)≠ 0 für alle i gilt. Gibt es immer auch ein f, so dass f(v_i) > 0 gilt für alle i?

Wobei v_1,...,v_n Punkte im R3

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Wie habt ihr denn die Menge (R^3)* definiert?

Das ist der Dualraum von R

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Seien die \(v_i\neq 0,\; (i=1,\cdots,n)\) die vorgegebenen Punkte im \(R^3\).

Zu jedem \(v_i\) betrachten wir die Menge \(E_i=\{f \in (R^3)^*: \; f(v_i)=0\}\).

Dies ist eine Ebene im Dualraum, und zwar die Ebene aller Linearformen,

die auf \(v_i\) verschwinden. Der Schnitt dieser Ebene mit der Einheitssphäre \(S\)

des Dualraumes nennen wir mal \(K_i\). Es handelt sich um einen Großkreis

der Einheitssphäre. Die endlich vielen Großkreise \(K_1,\cdots, K_n\)

überdecken natürlich nicht die Einheitssphäre, also gibt es einen Vektor

\(f \in S\subseteq (R^3)^*\), der in keinem der Großkreise liegt. Nach Konstruktion

ist dann \(f(v_1),\cdots,f(v_n)\neq 0\).

Wenn \(v_1=e_1, v_2=-e_1\) ist und \(f(v_1)\gt 0\) ist,

dann ist \(f(v_2)=f(-e_1)=-f(e_1)=-f(v_1)< 0\). Die letzte Aussage trifft also

nicht zu.

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