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Ich habe mehrere Aufgaben zu bearbeiten. Leider war ich an dem Tag der Übung krank und habe keine Idee was überhaupt von mir gefragt. Ich habe deshalb 2 Aufgaben davon ausgesucht und wäre extrem froh, wenn jemand sie lösen könnte.
Ich werde dann die Lösung analysieren und und den Lösungsweg auf die restlichen Aufgaben transferieren.


Aufgabe:


1) Entscheiden Sie jeweils, ob die vorgegebene Menge C eine
Basis des Reellen-Vektorraums V ist oder nicht.

2) Kann C durch Hinzufügen einer geeigneten Menge
von Vektoren X zu einer Basis von V ergänzt werden, so geben Sie ein solches X an.

3) Erhält man dagegen durch Weglassen geeigneter Vektoren aus C eine Basis von V , so geben Sie eine

solche Teilmenge B \subset C an, die eine Basis von V ist.


$$\text{ a) } C = \{(2; 1;-1; 0); (2; 0; 1;-1); (-5; 1;-1; 1); (0; 1;-2; 1)\}, \\V = \{(x_1; x_2; x_3; x_4) \in \mathbb{R}^4 ; x_1 + 3x_2 + 5x_3 + 7x_4 = 0\}$$


$$\text{ b) } C = \{x^2 - 1,2x^2 - x - 1\}, \\V = \{f \in \mathbb{R}[x] ; (grad(f) < 3) \land (f(1) = 0)\}$$

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Beste Antwort

a) V ist ein dreidimensionaler Teilraum von R^4, also hat jede

Basis 3 Elemente, also ist C keine, kann auch nicht zu einer ergänzt werden.

Weglassen könnte was bringen:

Die ersten 3 sind lin. unabhängig, also bilden sie eine Basis der

3-dim Raumes.

b)    Ja, sind linear unabh. und der Raum ist 2-dimensional.

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Vielen Dank für die Antwort.


Verstehe ich also richtig ich soll also die lineare unabhängigkeit der vektoren zeigen. Falls das möglich ist existiert also eine basis.


Also die vektoren alle zusammenpacken in eine matrize × vektor x= Nullvektor

===> durch gauss Jordan prüfen ob man vektor x eindeutig bestimmen kann. Falls ja, dann linear unabhängig und eine basis; falls Nein dann linear abhängig und keine basis


Welche rolle spielt V in meiner rechnung dann?

Du musst außerdem zeigen, dass die angegebenen Vektoren

alle in V sind, also die Gleichung

x1+3x2+5x3+7x4=0

erfüllen.

Ok ich verstehe.


Also einmal lineare unabhängigkeit zeigen via dem Verfahren welches ich erwähnt habe UND jeden vektor in die Gleichung einsetzen und prüfen ob es die bedienung erfüllt.


Damit kann ich also 1) für jede Aufgabe bearbeiten.


Dann habe ich noch eine Frage.

Wie kann ich die Bedinung 2) und 3) gegebenfalls erfüllen für die aufgaben wo keine basis rauskommt?

Wie muss ich meine vektormatrix modifizieren?

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Ich glaube, die Vektoren der a) sind linear abhängig, da nach dem Gaußverfahren eine nichttriviale Lösung für die \alpha_i Element K bekommt. Hast du das GLS schon gelöst und das auch herausbekommen?

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