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$$\text{Seien } M \neq \emptyset \text { eine Menge, K ein Körper. Sei V:= Abb(M,K) die Menge aller Abbildungen von M nach K.}$$

$$\text{Seien f,g} \in V \text { und }\lambda \in K. \text { Wir definieren eine Addition und Skalarmultiplikation auf V wie folgt:}$$

$$(f+g)(m):= f(m)+_K g(m)\text{ für alle } m \in M$$

$$(\lambda \text { }\cdot\text { }f)(m):= \lambda\cdot_Kf(m)\text{ für alle } m \in M$$

a) $$\text{ Sei }o:M\rightarrow K \text{ die Nullabbildung, d.h. } o(m)=0_K \text{ für alle } m \in M. \text{ Zeigen Sie, dass } (V,o,+,\cdot) \text{ein K-Vektorraum ist.}$$

b) $$\text{Betrachten Sie die Menge } S:= \{e_m:m\in M\}\text{der Abbildungen } e_m:M\rightarrow K \text{ mit}$$

$$e_m(x)\left\{\begin{matrix}1_K \text{ für }x=m\\0_K \text{ für }x\neq m\end{matrix}\right.$$

$$\text{Zeigen Sie, dass S linear unabhängig ist.}$$

c) $$\text{Sei M endlich. Zeigen Sie, dass S eine Basis von V ist}$$

d) $$\text{ Sei M unendlich und sei } f:M\rightarrow K \text{ die Abbildung, die konstant den Wert } 1_K \text{ annimmt.}$$

$$\text{ Zeigen Sie, dass} f\notin L(S). \text{Folgern Sie, dass S keine Basis von V ist}$$


Wir sind jetzt schon weiter im Thema, ich hänge aber noch ziemlich hinterher und weiß garnicht, wo ich anfangen soll. Ich bin sehr dankbar für Tipps bzw. Ratschläge, in welchen Schritten ich das Ganze angehen kann.

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Danke, da habe ich Hilfe zu a) gefunden.

Hast du vielleicht eine Idee zu b,c oder d (oder im besten Fall zu allen drei)? :)

Bei b) wäre ja der klassische Ansatz:

Sei für jedes m∈M   am ∈ K und \(   \sum\limits_{m \in M} a_m \cdot e_m = ο  \). #

Dabei ist \( ο  \)  wie bei a) die Nullabbildung.

Also gilt für alle x∈M \( ( \sum\limits_{m \in M} a_m \cdot e_m )(x)= 0_K  \).

Nach Def. der Verknüpfungen in V also

\(  \sum\limits_{m \in M} a_m \cdot e_m( x)= 0_K \).

Nun sind aber die Werte von \( e_m( x) \) außer für x=m immer 0,

also bleibt nur   \( a_x \cdot e_x( x) = 0 \)

 ==>    \( a_x \cdot 1_K = 0 \)   ==>    \( a_x  = 0 \)

Also sind in der Summe # alle   \( a_m = 0 \), also

S lin. unabh.

Bei c) und d) habe ich auch noch nicht den rechten Zugang gefunden.

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