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Aufgabe: Gegeben sind folgende Abbildungen:

f:R^2→R^3

(x,y)↦(x,y−x^2,y^3)

g:R^3→R^2

(x,y,z)↦(2x−y,z)

Sind die Abbildungen f, surjektiv?

Problem/Ansatz

Leider stehe ich total auf dem Schlauch und weiß nicht so richtig wie ich vorgehen muss.

Idee:  Es sei (s,t,u) beliebig aus R^3. wir müssen ein Paar (x,y) aus R^2 finden mit f(x,y)= (s,t,u).

s=x

t= y-x^2

u=y^3

Nun weiß ich nicht, wie ich weiter machen muss. Vielleicht kann mir ja jemand helfen. Vielen Dank!

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Aloha :)

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Zur Erinnerung: Surjektiv bedeutet, dass jedes Element der Zielmenge mindestens 1-mal erreicht wird.

$$f:\,\mathbb{R}^2\to\mathbb{R}^3\,:\;\binom{x}{y}\to\begin{pmatrix}x\\y-x^2\\y^3\end{pmatrix}$$Wir prüfen, ob der Punkt \((0|1|0)\in\mathbb R^3\) aus der Zielmenge erreicht werden kann. Wegen der ersten Komponente muss \(x=0\) sein, wegen der dritten Komponente muss \(y=0\) sein. Dann ist die zweite Komponente jedoch \(y-x^2=0\) ungleich \(1\). Daher ist der Punkt \((0|1|0)\) nicht Ziel der Abbildung. \(f\) ist also nicht surjektiv.

$$g:\,\mathbb{R}^3\to\mathbb{R}^2\,:\;\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}\to\binom{2x-y}{z}$$

Sei ein Punkt \((a|b)\in\mathbb R^2\) aus der Zielmenge beliebig herausgegriffen, dann aber fest. Für \(x=0\), \(y=-a\) und \(z=b\) gilt dann:$$\begin{pmatrix}0\\-a\\b\end{pmatrix}\to\binom{2\cdot0-(-a)}{b}=\binom{a}{b}$$Damit können wir für jedes Element der Zielmenge \(\mathbb R^2\) mindestens ein Element der Definitionsmenge \(\mathbb R^3\) angeben, das auf dieses Zielelement abbildet. \(g\) ist also surjektiv.

Avatar von 152 k 🚀

Vielen lieben Dank für deine Lösungen, du bist mir eine große Hilfe!

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