UVR angeben

Aufrufe: 1018     Aktiv: 17.03.2020 um 10:19

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2x-y+3z ist eine Ebene in R^3. Die Punkte der Ebene (2,-1,3) bilden einen eigenen Vektorraum V2 (zweidimensional). Man soll jetzt alle Untervektorräume von V2 angeben

Also V2 ist ja selbst ein UVR von R^3. Aber ich weiß nicht, wie ich diese Untervektorräume finde bzw. mathematisch korrekt angebe. Soll ich dabei mit den Definitionen für UVR arbeiten (Darf nicht die leere Menge enthalten etc..)

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Student, Punkte: 126

 

Verstehe ich die Aufgabe richtig, dass alle UVR's die den Punkt (2,-1,3) beinhalten gesucht werden?   ─   ne99 16.03.2020 um 18:14

Es werden alle UVR von V2 gesucht und V2 wurde aus den Punkten der Ebene gebildet. V2 ist ein zweidimensionaler Vektorraum   ─   thalgaugang1 16.03.2020 um 18:16

Ich würde überlegungen anstellen, dass jeder UVR eine nichtleere Menge sein muss. Daher kann man fordern, dass der Nullvektor im UVR enthalten ist.   ─   ne99 16.03.2020 um 18:31

Du meinst vermutlich die Ebene \(2x-y+3z=0\), oder? Ohne das =0 ist das nur ein Term, der keine geometrische Bedeutung hat   ─   sterecht 16.03.2020 um 18:47

Oh ja, es ist=0   ─   thalgaugang1 16.03.2020 um 18:56

Wie komm ich von dieser Ebene in R^3 auf eine Gerade in R^2 (es steht nur "Die Punkte dieser Ebene mit der üblichen Vektoraddition un der skalaren Multiplikation)   ─   thalgaugang1 16.03.2020 um 19:16

Die Geraden sind nicht im \(\mathbb R^2\), sondern immer noch im Dreidimensionalen, aber sie liegen alle in der Ebene \(V_2\). Ich habe meine zwei Geraden gefunden, indem ich eine der drei Koordinaten auf 0 gesetzt habe und dann ein Zahlenpaar gefunden habe, sodass die Gleichung aufgeht.   ─   sterecht 16.03.2020 um 19:29

Danke für die Hilfestellung :)   ─   thalgaugang1 17.03.2020 um 10:19
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Die Ebene \(2x-y+3z=0\) hat natürlich sich selbst und den trivialen Raum als Untervektorräume. Alle anderen UVRs müssen Dimension 1 haben, da die Dimension kleiner sein muss als die von \(V_2\). Es handelt sich also um Ursprungsgeraden. 

Zwei solcher Geraden sind \(\left\{\lambda(-1\ \ \ 2\ \ \ 0)^T | \lambda\in\mathbb R\right\}\) und \(\{\lambda(0\ \ \ -1\ \ \ 3)^T|\lambda\in\mathbb R\}\).

Um jetzt alle Ursprungsgeraden zu erhalten, rotieren wir eine Gerade um den Ursprung von der ersten Gerade zur zweiten und weiter, bis wir wieder bei der ersten, aber in umgekehrter Richtung sind. Dann sind wir alle möglichen Geraden einmal abgefahren.

Für die Rotation verwenden wir Sinus und Cosinus, wie wir es vom Einheitskreis kennen. Die allgemeine Form  von Ursprungsgeraden in \(V_2\) lautet somit:

\(\{\lambda[(-1\ \ \ 2\ \ \ 0)^T\cos(t)+(0\ \ \ -1\ \ \ 3)^T\sin(t)]|\lambda\in\mathbb R\},\qquad t\in [0,\pi[\).

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