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Aufgabe:

Welche der folgenden Familien von Vektoren in \( \mathbb{R}^{3} \) sind linear unabhängig? Welche sind Erzeugendensysteme? Welche sind Basen?
(a) \( \mathcal{F}=\left(\left(\begin{array}{l}1 \\ 1 \\ 1\end{array}\right),\left(\begin{array}{c}-1 \\ 0 \\ 0\end{array}\right),\left(\begin{array}{c}0 \\ 2 \\ -2\end{array}\right)\right) \)
(b) \( \mathcal{G}=\left(\left(\begin{array}{l}1 \\ 0 \\ 0\end{array}\right),\left(\begin{array}{l}0 \\ 2 \\ 3\end{array}\right)\right) \)

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Beide sind lineare unabhängig. Nur \(\mathcal{F}\) ist ein Erzeugendensystem von \(\mathbb{R}^3\) und nur \(\mathcal{F}\) ist eine Basis von \(\mathbb{R}^3\).

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Aloha :)

Bei \(F\) rechenn wir die linearen Abhängigkeiten mittels elementaren Spaltenumformungen aus den Vektoren heraus:$$\begin{array}{rrr}+S_2 & \cdot(-1) & \colon2\\\hline1 & -1 & 0\\1 & 0 & 2\\1 & 0 & -2\end{array}\to\begin{array}{rrr}+S_3 &  &\cdot(-1)\\\hline0 & 1 & 0\\1 & 0 & 1\\1 & 0 & -1\end{array}\to\begin{array}{rrr}\colon2 &  &+\frac{1}{2}S_1\\\hline0 & 1 & 0\\2 & 0 & -1\\0 & 0 & 1\end{array}\to\begin{array}{rrr}\\\hline0 & 1 & 0\\1 & 0 & 0\\0 & 0 & 1\end{array}$$

Wir konnten also die Vektoren des Erzeugendensystems \(F\) auf die Standard-Basis des \(\mathbb R^3\) zurückführen. Daher sind die Vektoren in \(F\) linear unabhängig voneinenader, sodass \(F\) eine Basis ist.

Bei \(G\) ist wegen der \(x\)-Koordinate der beiden Vektoren sofort klar, dass sie linear unabhängig sind. Daher ist das Erzeugendensystem \(G\) ebenfalls eine Basis. Im Gegensatz zu \(F\) spannt diese Basis aber nicht den gesamten \(\mathbb R^3\) auf, sondern nur eine 2-dimensionale Ebene.

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3 Vektoren sind linear unabhängig,wenn die 3 mal 3 Determinate ungleich NULL ist

gegeben:Vektoren a(ax/ay/az) und b(bx/by/bz) und c(cx/cy/cz)

Determinate D≠0 → linear unabhängig

1.te Reihe ax ay az

2.te Reihe bx by bz

3.te Reihe cx cy cz

In Handarbeit mit der Regel von Saurrus → gilt nur für 3 mal 3 Determinante,siehe Mathe-Formelbuch.

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