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Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:04 So 30.01.2011
Autor: kioto

Aufgabe
sei [mm] \IK [/mm] ein Körper, V ein [mm] \IK-VR, \lambda [/mm] : V->V lineare abbildung mit [mm] \lambda [/mm] o [mm] \lambda [/mm] = [mm] \lambda. [/mm] zeige: [mm] ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V [/mm]

hab erst mal mit der dimensionsformel angefangen

[mm] ker(\lambda)+bild(\lambda) \supseteq [/mm] V

[mm] dim(ker(\lambda)) [/mm] + [mm] dim(bild(\lambda))=dimV [/mm]

kann ich dann sagen,  [mm] ker(\lambda) [/mm] + [mm] bild(\lambda)=V [/mm] ?

        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:19 So 30.01.2011
Autor: angela.h.b.


> sei [mm]\IK[/mm] ein Körper, V ein [mm]\IK-VR, \lambda[/mm] : V->V lineare
> abbildung mit [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] = [mm]\lambda.[/mm] zeige:
> [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm]
>  hab erst mal mit der dimensionsformel angefangen
>  
> [mm]ker(\lambda)+bild(\lambda) \supseteq[/mm] V

Hallo,

ist das eine Tatsache, oder ist das eine Behauptung, die Du beweisen möchtest?

Wenn es eine Tatsache ist, dann gehört eine Begründung dazu, wenn Du es beweisen möchtest, dann solltest Du es als Behauptung kennzeichnen.
Und es beweisen.

>  
> [mm]dim(ker(\lambda))[/mm] + [mm]dim(bild(\lambda))=dimV[/mm]

Ja, das ist die Dimensionsformel.

>  
> kann ich dann sagen,  [mm]ker(\lambda)[/mm] + [mm]bild(\lambda)=V[/mm] ?

Wenn Du eine gute Begründung hast, kannst Du das sagen.
Aber welche Begründung sollte das sein?
Kommt Dir Dein Beweis schlüssig vor?
Wunderst Du Dich nicht, daß Du jetzt fertig bist, ohne die wesentliche Voraussetzung überhaupt verwendet zu haben?

Ich habe es Dir im anderen Thread schon gesagt: wenn Du irgendetwas schreibst, was Du nicht mit einer Def. oder der Nr. eines Satzes aus dem Skript begründen kannst, kannst Du es gleich lassen! Wir sind doch nicht in einem esoterischen Zirkel - hier geht's um das Lernen von Mathematik!

Nochmal zum Anfang:

Du hast eine lineare Abbildung [mm] \lambda [/mm] aus dem V in den V mit der Eigenschaft [mm] \lambda\circ\lambda=\lambda. [/mm]
Das ist Deine Voraussetzung.

Zeigen sollst Du nun, daß

[mm] Kern\lambda+Bild\lambda=V [/mm] ist.

Bevor man nun mit dem beweisen beginnt, sollte man sich erstmal überlegen, was man dafür überhaupt zeigen muß.
Was bedeutet es denn, daß V die Sume von [mm] Kern\lambda [/mm] und [mm] Bild\lambda [/mm] ist.
Wie ist die Summe von Untervektorräumen definiert?

Gruß v. Angela






Bezug
                
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:58 So 30.01.2011
Autor: kioto

hallo angela,

ein vektorraum V heißt direkte summe von zwei untervektorräumen W1 und W2, wenn V=W1+W2 und W1 [mm] \cap [/mm] W2={0}

hier also [mm] ker(\lambda) \cap bild(\lambda) [/mm] = {0}
wegen [mm] ker(\lambda) \cap bild(\lambda) \subseteq [/mm] V gilt:
[mm] dim(ker(\lambda)+bild(\lambda))=dim(ker(\lambda)) [/mm] + [mm] dim(bild(\lambda)) [/mm] - [mm] dim(ker(\lambda) \cap bild(\lambda)) [/mm]
geht es so?

gruß
kioto

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Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:00 So 30.01.2011
Autor: fred97


> hallo angela,
>  
> ein vektorraum V heißt direkte summe von zwei
> untervektorräumen W1 und W2, wenn V=W1+W2 und W1 [mm]\cap[/mm]
> W2={0}
>  
> hier also [mm]ker(\lambda) \cap bild(\lambda)[/mm] = {0}
>   wegen [mm]ker(\lambda) \cap bild(\lambda) \subseteq[/mm] V gilt:
>  [mm]dim(ker(\lambda)+bild(\lambda))=dim(ker(\lambda))[/mm] +
> [mm]dim(bild(\lambda))[/mm] - [mm]dim(ker(\lambda) \cap bild(\lambda))[/mm]
>  
> geht es so?

Nein. Dein Vektorraum V ist nicht als endlichdimensional vorausgesetzt.

Überlege Dir:

1. [mm] (I-\lambda) \circ (I-\lambda)= (I-\lambda) [/mm]

2. Bild [mm] (\lamda)= [/mm] { x [mm] \in [/mm] V : [mm] \lambda(x)=x [/mm] }

3. [mm] Kern(\lambda)= Bild(I-\lambda) [/mm]

FRED

>  
> gruß
>  kioto


Bezug
                                
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:17 So 30.01.2011
Autor: kioto


> Überlege Dir:
>  
> 1. [mm](I-\lambda) \circ (I-\lambda)= (I-\lambda)[/mm]
>  
> 2. Bild [mm](\lamda)=[/mm]Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

{ x [mm]\in[/mm] V : [mm]\lambda(x)=x[/mm]Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

}

>  
> 3. [mm]Kern(\lambda)= Bild(I-\lambda)[/mm]
>  
> FRED

hallo fred,

tut mir leid, ich kann nicht viel damit anfangen, wieso habe ich jetzt auf einmal ein I?

Bezug
                                        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:21 So 30.01.2011
Autor: fred97


>
> > Überlege Dir:
>  >  
> > 1. [mm](I-\lambda) \circ (I-\lambda)= (I-\lambda)[/mm]
>  >  
> > 2. Bild [mm](\lamda)=[/mm]Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer

> paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne
> Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)
>  
> { x [mm]\in[/mm] V : [mm]\lambda(x)=x[/mm]Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Eingabefehler: "{" und "}" müssen

> immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne
> Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)
>  
> }
>  >  
> > 3. [mm]Kern(\lambda)= Bild(I-\lambda)[/mm]
>  >  
> > FRED
>  
> hallo fred,
>  
> tut mir leid, ich kann nicht viel damit anfangen, wieso
> habe ich jetzt auf einmal ein I?

I ist die Identität auf V

Wir nehmen uns ein x [mm] \in [/mm] V

Dann: x= [mm] \lambda(x) +(I-\lambda)(x) [/mm]  , einverstanden ?

Wegen meines Punktes 3. von oben , ist dann V die summe von [mm] Bild(\lambda) [/mm] unf [mm] Kern(\lambda) [/mm]

Jetzt mußt Du noch zeigen, dass die Summe direkt ist.

FRED


Bezug
                                                
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:37 So 30.01.2011
Autor: kioto

hallo fred,

>  
> Wir nehmen uns ein x [mm]\in[/mm] V
>  
> Dann: x= [mm]\lambda(x) +(I-\lambda)(x)[/mm]  , einverstanden ?
>  
> Wegen meines Punktes 3. von oben , ist dann V die summe von
> [mm]Bild(\lambda)[/mm] unf [mm]Kern(\lambda)[/mm]
>  
> Jetzt mußt Du noch zeigen, dass die Summe direkt ist.
>  

wegen [mm] ker(\lambda)\cap bild(\lambda) [/mm] = {0}?
aber gilt es nicht auch nur für endlichdimensionale vektorräume?

kioto

> FRED
>  


Bezug
                                                        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:23 So 30.01.2011
Autor: fred97


> hallo fred,
>  
> >  

> > Wir nehmen uns ein x [mm]\in[/mm] V
>  >  
> > Dann: x= [mm]\lambda(x) +(I-\lambda)(x)[/mm]  , einverstanden ?
>  >  
> > Wegen meines Punktes 3. von oben , ist dann V die summe von
> > [mm]Bild(\lambda)[/mm] unf [mm]Kern(\lambda)[/mm]
>  >  
> > Jetzt mußt Du noch zeigen, dass die Summe direkt ist.
>  >  
> wegen [mm]ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm] = {0}?


????


Das

                [mm]ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm] = {0}

sollst Du noch zeigen !


>  aber gilt es nicht auch nur für endlichdimensionale
> vektorräume?


Wie bitte ?

FRED

>  
> kioto
>  
> > FRED
>  >  
>  


Bezug
                                                                
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:45 So 30.01.2011
Autor: kioto


> Das
>  

[mm] ker(\lambda)\cap bild(\lambda) [/mm] = {0}

>  
> sollst Du noch zeigen !

wegen V = [mm] kern(\lambda) [/mm] + bild [mm] (\lambda) [/mm] und dimV [mm] =dimkern(\lambda) [/mm] + dimbild [mm] (\lambda) [/mm] und  
V= [mm] kern(\lambda) \oplus [/mm] bild [mm] (\lambda) [/mm] ?

> >  aber gilt es nicht auch nur für endlichdimensionale

> > vektorräume?
>  

wegen dem, was angela gesagt hat, bin ich mir halt unsicher.....



Bezug
                                                                        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:48 So 30.01.2011
Autor: fred97


>
> > Das
>  >  
> [mm]ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm] = {0}
>  >  
> > sollst Du noch zeigen !
>  
> wegen V = [mm]kern(\lambda)[/mm] + bild [mm](\lambda)[/mm] und dimV
> [mm]=dimkern(\lambda)[/mm] + dimbild [mm](\lambda)[/mm] und  
> V= [mm]kern(\lambda) \oplus[/mm] bild [mm](\lambda)[/mm] ?

Lass doch mal dieses dim weg. Ich habe dier schon gesagt, dass V nicht notwendig endlich dim. ist.

Sei x [mm] \in ker(\lambda)\cap bild(\lambda) [/mm]

Wegen x [mm] \in ker(\lambda), [/mm] ist [mm] \lambda(x)=0 [/mm] und wegen x [mm] \in bild(\lambda), [/mm] ist [mm] \lambda(x)=x. [/mm]

Dann ist x= ?

FRED

>  
> > >  aber gilt es nicht auch nur für endlichdimensionale

> > > vektorräume?
>  >  
> wegen dem, was angela gesagt hat, bin ich mir halt
> unsicher.....
>  
>  


Bezug
                                                                                
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:12 So 30.01.2011
Autor: kioto


> >
> > > Das
>  >  >  
> > [mm]ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm] = {0}
>  >  >  
> > > sollst Du noch zeigen !
>  >  
> > wegen V = [mm]kern(\lambda)[/mm] + bild [mm](\lambda)[/mm] und dimV
> > [mm]=dimkern(\lambda)[/mm] + dimbild [mm](\lambda)[/mm] und  
> > V= [mm]kern(\lambda) \oplus[/mm] bild [mm](\lambda)[/mm] ?
>  
> Lass doch mal dieses dim weg. Ich habe dier schon gesagt,
> dass V nicht notwendig endlich dim. ist.
>  
> Sei x [mm]\in ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm]
>  
> Wegen x [mm]\in ker(\lambda),[/mm] ist [mm]\lambda(x)=0[/mm] und wegen x [mm]\in bild(\lambda),[/mm]
> ist [mm]\lambda(x)=x.[/mm]
>  
> Dann ist x= ?
>  

ist x dann 0?

Bezug
                                                                                        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:14 So 30.01.2011
Autor: fred97


> > >
> > > > Das
>  >  >  >  
> > > [mm]ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm] = {0}
>  >  >  >  
> > > > sollst Du noch zeigen !
>  >  >  
> > > wegen V = [mm]kern(\lambda)[/mm] + bild [mm](\lambda)[/mm] und dimV
> > > [mm]=dimkern(\lambda)[/mm] + dimbild [mm](\lambda)[/mm] und  
> > > V= [mm]kern(\lambda) \oplus[/mm] bild [mm](\lambda)[/mm] ?
>  >  
> > Lass doch mal dieses dim weg. Ich habe dier schon gesagt,
> > dass V nicht notwendig endlich dim. ist.
>  >  
> > Sei x [mm]\in ker(\lambda)\cap bild(\lambda)[/mm]
>  >  
> > Wegen x [mm]\in ker(\lambda),[/mm] ist [mm]\lambda(x)=0[/mm] und wegen x [mm]\in bild(\lambda),[/mm]
> > ist [mm]\lambda(x)=x.[/mm]
>  >  
> > Dann ist x= ?
>  >  
> ist x dann 0?

Ja

FRED


Bezug
                                                                                        
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:22 So 30.01.2011
Autor: kioto

hallo fred,

habe ich jetzt bewiesen, dass 0 sowohl im kern als auch im bild liegt? reicht das als beweis?

kioto

Bezug
                                                                                                
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:26 So 30.01.2011
Autor: fred97


> hallo fred,
>  
> habe ich jetzt bewiesen, dass 0 sowohl im kern als auch im
> bild liegt? reicht das als beweis?

Man glaubt es nicht ...

1. 0 liegt immer sowohl im kern als auch im bild, weil kern und bild Untervektorräume sind.

2. gezeigt ist: im Schnitt von kern und bild liegt nur (!) 0

FRED

>  
> kioto


Bezug
                                                                                                        
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:35 So 30.01.2011
Autor: kioto

aber warum reicht es als beweis für [mm] ker(\lambda)+bild(\lambda) [/mm] = V?


Bezug
                                                                                                                
Bezug
Kern und Bild: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:44 So 30.01.2011
Autor: fred97


> aber warum reicht es als beweis für
> [mm]ker(\lambda)+bild(\lambda)[/mm] = V?

Entweder willst Du mich verschei..ern oder Du hast 0 Ahnung von Summen von Unterräumen , direkten Summen, linearen Abbildungen und dem ganzen Pipapo

FRED

>  


Bezug
        
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:46 Mo 31.01.2011
Autor: kioto

Aufgabe
sei [mm] \IK [/mm] ein Körper, V ein [mm] \IK-VR, \lambda [/mm] : V->V lineare abbildung mit [mm] \lambda [/mm] o [mm] \lambda [/mm] = [mm] \lambda. [/mm] zeige: [mm] ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V [/mm]

als Lösung habe ich:

[mm] ker(\lambda) [/mm] + [mm] bild(\lambda) \subseteq [/mm] V

annahme:
[mm] \exists [/mm] U UVR mit U [mm] \subseteq ker(\lambda) [/mm] und U [mm] \subseteq [/mm] bild [mm] (\lambda) [/mm]

das habe ich von jemand, was ich nicht verstehe:

=> [mm] \lambda [\lambda^{-1}[U]]=U [/mm] nach angabe gilt aber [mm] \lambda [/mm] o [mm] \lambda [/mm] ^{-1}[U]]=0

=> dim(ker(g)) = m-n
=> dim(lm(f)) + dim(ker(g))=n+m-n=m
=>lm(f) + ker(g) = [mm] \IR^{m} [/mm]

warum ist dim(ker(g)) = m-n?

Bezug
                
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:15 Mo 31.01.2011
Autor: fred97


> sei [mm]\IK[/mm] ein Körper, V ein [mm]\IK-VR, \lambda[/mm] : V->V lineare
> abbildung mit [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] = [mm]\lambda.[/mm] zeige:
> [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm]
>  als Lösung habe ich:
>  
> [mm]ker(\lambda)[/mm] + [mm]bild(\lambda) \subseteq[/mm] V
>  
> annahme:
> [mm]\exists[/mm] U UVR mit U [mm]\subseteq ker(\lambda)[/mm] und U [mm]\subseteq[/mm]
> bild [mm](\lambda)[/mm]
>  
> das habe ich von jemand, was ich nicht verstehe:
>  
> => [mm]\lambda [\lambda^{-1}[U]]=U[/mm] nach angabe gilt aber
> [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] ^{-1}[U]]=0
>  
> => dim(ker(g)) = m-n
>  => dim(lm(f)) + dim(ker(g))=n+m-n=m

>  =>lm(f) + ker(g) = [mm]\IR^{m}[/mm]
>  
> warum ist dim(ker(g)) = m-n?

Was soll denn das ?

1. Dass  [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm] ist hab ich Dir vorgemacht.

2. Dass die Summe direkt ist habe ich Dir auch vorgemacht

3. Dass die  Dimensionsargumente nicht ziehen, habe ich Dir auch schon gesagt !!

FRED


Bezug
                        
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:25 Mo 31.01.2011
Autor: kioto


> > sei [mm]\IK[/mm] ein Körper, V ein [mm]\IK-VR, \lambda[/mm] : V->V lineare
> > abbildung mit [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] = [mm]\lambda.[/mm] zeige:
> > [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm]
>  >  als Lösung habe ich:
>  >  
> > [mm]ker(\lambda)[/mm] + [mm]bild(\lambda) \subseteq[/mm] V
>  >  
> > annahme:
> > [mm]\exists[/mm] U UVR mit U [mm]\subseteq ker(\lambda)[/mm] und U [mm]\subseteq[/mm]
> > bild [mm](\lambda)[/mm]
>  >  
> > das habe ich von jemand, was ich nicht verstehe:
>  >  
> > => [mm]\lambda [\lambda^{-1}[U]]=U[/mm] nach angabe gilt aber
> > [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] ^{-1}[U]]=0
>  >  
> > => dim(ker(g)) = m-n
>  >  => dim(lm(f)) + dim(ker(g))=n+m-n=m

>  >  =>lm(f) + ker(g) = [mm]\IR^{m}[/mm]
>  >  
> > warum ist dim(ker(g)) = m-n?
>
> Was soll denn das ?
>  
> 1. Dass  [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm] ist hab ich Dir
> vorgemacht.
>  
> 2. Dass die Summe direkt ist habe ich Dir auch vorgemacht
>  
> 3. Dass die  Dimensionsargumente nicht ziehen, habe ich Dir
> auch schon gesagt !!
>  
> FRED

ich weiß auch nicht, was das soll, ich weiß nur, dass das die "Musterlösung" von den tutoren ist


Bezug
                                
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:16 Mo 31.01.2011
Autor: angela.h.b.


> > > sei [mm]\IK[/mm] ein Körper, V ein [mm]\IK-VR, \lambda[/mm] : V->V lineare
> > > abbildung mit [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] = [mm]\lambda.[/mm] zeige:
> > > [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm]
>  >  >  als Lösung habe ich:
>  >  >  
> > > [mm]ker(\lambda)[/mm] + [mm]bild(\lambda) \subseteq[/mm] V
>  >  >  
> > > annahme:
> > > [mm]\exists[/mm] U UVR mit U [mm]\subseteq ker(\lambda)[/mm] und U [mm]\subseteq[/mm]
> > > bild [mm](\lambda)[/mm]
>  >  >  
> > > das habe ich von jemand, was ich nicht verstehe:
>  >  >  
> > > => [mm]\lambda [\lambda^{-1}[U]]=U[/mm] nach angabe gilt aber
> > > [mm]\lambda[/mm] o [mm]\lambda[/mm] ^{-1}[U]]=0
>  >  >  
> > > => dim(ker(g)) = m-n
>  >  >  => dim(lm(f)) + dim(ker(g))=n+m-n=m

>  >  >  =>lm(f) + ker(g) = [mm]\IR^{m}[/mm]
>  >  >  
> > > warum ist dim(ker(g)) = m-n?
> >
> > Was soll denn das ?
>  >  
> > 1. Dass  [mm]ker(\lambda)+Bild(\lambda)=V[/mm] ist hab ich Dir
> > vorgemacht.
>  >  
> > 2. Dass die Summe direkt ist habe ich Dir auch vorgemacht
>  >  
> > 3. Dass die  Dimensionsargumente nicht ziehen, habe ich Dir
> > auch schon gesagt !!
>  >  
> > FRED
>  
> ich weiß auch nicht, was das soll, ich weiß nur, dass das
> die "Musterlösung" von den tutoren ist
>  

Hallo,

das ist keine Musterlösung, sondern eine Lösungsskizze.
Ich denke, daß vieles mündlich mitgeteilt wurde, was nicht angeschrieben wurde.
Ich versuche mal, das, was zusätzlich gesagt wurde, mit aufzuschreiben.

Wie Fred schon sagt: das ganze ist kompletti für die Tonne, wenn es nicht ausdrücklich um einen endl.-dimensionalen VR V geht.
Möglicherweise sind bei Euch (im Moment) VRe lt. Vereinbarung endl.-dimensional.
Wir wissen das nicht, nur Du.


Zunächst wird festgestellt, daß

> > > [mm]ker(\lambda)[/mm] + [mm]bild(\lambda) \subseteq[/mm] V.

Überleg Dir, warum das so ist.

Gezeigt werden soll nun zunächst, daß diese Summe direkt ist - was Du übrigens beim Posten der Aufgabenstellung der Hellsichtigkeit Deiner Antwortgeber überlassen hast.
Wahrlich, ich sage Dir: das Zeichen [mm] \oplus [/mm] stand nicht als niedliche Verzierung auf dem Aufgabenblatt...

Dann wurde wohl gesagt und nicht geschrieben, daß V die Dimension m hat, also isomorph ist zum [mm] \IR^m. [/mm]

Also ist der Kern auch endl.- dimensional mit Dimension n.

Danach wird gezeigt, daß der Schnitt von Bild und Kern nur aus dem Nullraum bestehen kann.

Sei der UVR U dazu der Schnitt von Kern und Bild.
Dann ist U eine Teilmenge von beiden.

Ich mache jetzt nicht wie in der Übung mit den Mengen weiter, sondern elementweise, weil es durchsichtiger ist meinem Empfinden nach.

Sei [mm] u\in [/mm] U.
Weil u im Bild von [mm] \lambda [/mm] ist, gibt es ein [mm] v\in [/mm] V mit [mm] \lambda(v)=u. [/mm]
Weil u im Kern von [mm] \lambda [/mm] ist, ist [mm] \lambda(u)=0, [/mm]
also ist  [mm] 0=\lambda\circ\lambda(v)=\lambda [/mm] (v) ==> [mm] v\in [/mm] Kern [mm] \lambda. [/mm]
Also ist [mm] u=\lambda(v)=0. [/mm]

Es ist also [mm] U=\{0\}, [/mm] dh. die Summe von Bild und Kern ist direkt.

V hat nach Voraussetzung die Dimension m, ist also isomorph zum [mm] \IR^m, [/mm] so daß man sich alles ohne Verlust auch für diesen Raum überlegen kann ( - ich sage nicht, daß ich es superhilfreich finde).

Der Kern ist n-dimensional mit einer Basis [mm] (v_1, [/mm] ..., [mm] v_n), [/mm] das Bild nach dem Kern-Bild-Satz m-n dimensional mit einer Basis [mm] (v_{n+1},...,v_{m}). [/mm]
Weil der Schnitt leer ist, ist [mm] Kern\lambda \oplus Bild\lambda [/mm] ein Raum der Dimension m.
Anfangs wurde festgestellt, daß die Summe ein Unterraum von [mm] V\cong \IR^m [/mm] ist, also ist [mm] Kern\lambda \oplus Bild\lambda=V. [/mm]

So ungefähr dürfte der Tutor sich das gedacht haben.

Gruß v. Angela






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