diff --git a/ws2019/la/uebungen/la8.pdf b/ws2019/la/uebungen/la8.pdf index 95f5807..a9e032a 100644 Binary files a/ws2019/la/uebungen/la8.pdf and b/ws2019/la/uebungen/la8.pdf differ diff --git a/ws2019/la/uebungen/la8.tex b/ws2019/la/uebungen/la8.tex index 7714125..b324868 100644 --- a/ws2019/la/uebungen/la8.tex +++ b/ws2019/la/uebungen/la8.tex @@ -325,7 +325,12 @@ Sei $U$ Komplement zu $\text{ker }\pi$ und $(u_i)_{i\in I}$ Basis von $U$. Wegen Homomorphiesatz gilt: $\text{Bild}(\pi) \stackrel{\sim }{=} V / \text{ker }(\pi)$. - Nach Blatt 6 gilt: $(u_i + \text{ker } \pi)_{i \in I}$ ist Basis von $V / \text{ker }(\pi)$. + Nach Blatt 6 Aufg. 3c) gilt: + $(u_i + \text{ker } \pi)_{i \in I}$ + ist Basis von $V / \text{ker }(\pi)$. + + Wegen $(u_i)_{i \in I}$ Basis von $U$, folgt also + $V / \text{ker}(\pi) \stackrel{\sim }{=} U$. Damit: \[ \text{Bild}(\pi) \stackrel{\sim }{=} V / \text{ker }(\pi) \stackrel{\sim }{=} U @@ -346,24 +351,51 @@ A_3 := \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} .\] \begin{proof} + Sei $\underline{e}$ die kanonische Basis des $V := \Q^{2}$. \begin{enumerate} - \item $A_1$ ist die Einheitsmatrix $\implies A_1 \cdot A_1 = A_1$ und - $A_1 \cdot (1,1)^{t} = (1,1)^{t}$. - \item \[ - A_2 \cdot A_2 = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} - \cdot \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1\end{pmatrix} - = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} = A_2 - .\] \[ - A_2 \cdot (1,1)^{t} = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} - \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} - = \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} = (1,1)^{t} + \item Wähle $U = V$ und + $W = \{0\} $ und wähle $\pi = id$ in der kanonischen Basis, damit + gilt + \[ + A_1 := M(\pi) = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} .\] - \item \[ - A_3 \cdot A_3 = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} + + Die Eigenschaften sind für die Einheitsmatrix offensichtlich + erfüllt. + \item Wähle die Basis $\underline{v} =\{(1, 1), (1, 0)\}$ und damit + $U = \text{Lin}((1,1))$ und $W = \text{Lin}((1,0))$. + + Nun definiere $\pi: V \to V$ mit $\pi((1,1)) = (1,1)$ und + $\pi((1,0)) = (0,0)$. Die Darstellungsmatrix von $\underline{v}$ + nach $\underline{e}$ ergibt sich damit durch: + \[ + A_2 := M_{\underline{e}}^{\underline{v}} = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} + .\] + \[ + A_2 \cdot A_2 = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0\end{pmatrix} - = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} = A_3 + = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} = A_2 .\] \[ - A_3 \cdot (1,1)^{t} = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} + A_2 \cdot (1,1)^{t} = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} + \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} + = \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} = (1,1)^{t} + .\] + \item Wähle die Basis $\underline{v} =\{(0, 1), (1, 1)\}$ und damit + $U = \text{Lin}((1,1))$ und $W = \text{Lin}((0,1))$. + + Nun definiere $\pi: V \to V$ mit $\pi((1,1)) = (1,1)$ und + $\pi((0,1)) = (0,0)$. Die Darstellungsmatrix von $\underline{v}$ + nach $\underline{e}$ ergibt sich damit durch: + \[ + A_3 := M_{\underline{e}}^{\underline{v}} = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} + \] + \[ + A_3 \cdot A_3 = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} + \cdot \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1\end{pmatrix} + = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} = A_3 + .\] + \[ + A_3 \cdot (1,1)^{t} = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} = (1,1)^{t} .\]