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Aufgabe:

die Aufgabenstellung sieht wie gefolgt aus: (Habe leider keine Ahnung, wie ich es angehen soll)

Zeigen Sie, dass fur zwei Punkte v, w ∈ Rn die folgenden Begingungen äquivalent sind

(i) v ungleich 0 und es gibt kein ρ ∈ R mit w = ρ · v.

(ii) w ungleich 0 und es gibt kein ρ ∈ R mit v = ρ · w.

(iii) Sind λ, µ ∈ R mit λv + µw = 0, so folgt λ = µ = 0.

Hinweis: Sie mussen nicht jede Äquivalenz einzeln zeigen. Beispielsweise folgt die

Äquivalenz dreier Aussagen p, q, r schon aus der Gultigkeit der drei Aussagen p ⇒ q,

q ⇒ r und r ⇒ p.

Bemerkung: Falls eine (und damit alle) der obigen Bedingungen erfullt ist, heißen v

und w linear unabhängig

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(i) ==> (ii)

Es gilt also v ungleich 0 und es gibt kein ρ ∈ R mit w = ρ · v.

Dann ist auch w≠0; denn sonst gäbe es ja ein p (nämlich p=0)

mit w=ρ · v.   Außerdem gibt es kein ρ ∈ R mit v = ρ · w,

denn wenn es das gäbe, also  v= ρ · w , dann ist es jedenfalls nicht 0,

also gäbe es auch 1/p und damit wäre (1/p)  · v = w im

Widerspruch zu : es gibt kein ρ ∈ R mit w = ρ · v.

Entsprechend zeigst du auch (ii) ==> (i).

Und dann brauchst du nur noch den Nachweis z.B. von (i) <=> (iii).

Zuerst: (i) => (iii). Sei also v ungleich 0          #
                  und es gibt kein ρ ∈ R mit w = ρ · v.  ##

Und sind λ, µ ∈ R mit λv + µw = 0 und wäre etwa

1. μ≠0   Dann liefert Multiplik. mit 1/μ

==>                    (λ/μ)v + w = 0

==>                 w = -(λ/μ)v im Widerspruch zu ##

2.   λ≠0    Dann liefert Multiplik. mit 1/λ

                   v + (μ/λ)w = 0

==>            v =   -(μ/λ) w

Da wegen #   v≠0 ist, ist auch μ≠0 , also gilt auch

               w = -(λ/μ)v   wieder Widerspruch zu ###

Bleibt noch (iii)==> (i).

Gilt also: Sind λ, µ ∈ R mit λv + µw = 0, so folgt λ = µ = 0. #

muss man daraus herleiten:

v ungleich 0 und es gibt kein ρ ∈ R mit w = ρ · v.

Wäre v=0, dann wäre das 1·v + 0·w = 0

im Widerspruch zu #. ( λ =1)

Gäbe es ein ρ ∈ R mit w = ρ · v, dann hätte man

                  (-p)·v +  1·w  = 0

im Widerspruch zu #. ( µ = 1)

Avatar von 289 k 🚀

Vielen Dank für die schnelle Antwort:):):)

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