Homogenes Gleichungssystem (Untervektorraum und Basis)

Aufrufe: 667     Aktiv: 25.06.2020 um 20:15

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Hallo, 

habe folgende Aufgabe: 

homogenes Gleichungssystem über \(\mathbb{R}\):

\(x_1+2x_2+3x_3+4x_4 = 0\\ x_1+3x_2+x_3+5x_4 = 0\)

Ich soll den Untervektorraum der Lösungen und eine Basis bestimmen.

Als Lösungsmenge habe ich: \(\mathbb{L}=\{-7b-2a; 2b-a; b;a | a, b \in \mathbb{R}\}\)

\(x_4 = a\\x_3= b\)

Aber ist die Lösungsmenge eines homogenen Gleichungssystem nicht auch immer der Untervektorraum oder hab ich da etwas falsch verstanden?

Ich hätte es dann noch zu \(-4b -2a = 0\) umgeschrieben.

 

Falls das so stimmt, wie komme ich zur Basis?

 

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Student, Punkte: 96

 

Hat jemand einen Tipp?   ─   mathematikmachtspaß 25.06.2020 um 19:57
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Eine Lösung des Gleichungssystems ist ein Vektor \( \begin{pmatrix} x_1 & x_2 & x_3 & x_4 \end{pmatrix}^T \). Demnach ist die Lösungsmenge

\( L = \{ \begin{pmatrix} -7b-2a & 2b-a & b & a \end{pmatrix}^T \vert a,b \in \mathbb{R} \} \) \( = \{ b \cdot \begin{pmatrix} -7 & 2 & 1 &0 \end{pmatrix}^T + a \cdot \begin{pmatrix} -2 & -1 & 0 & 1 \end{pmatrix}^T \vert a,b \in \mathbb{R} \} \) \( = span( \begin{pmatrix} -7 & 2 & 1 & 0 \end{pmatrix}^T, \begin{pmatrix} -2 & -1 & 0 & 1 \end{pmatrix}^T) \)

Also ist \(L\) offensichtlich ein Vektorraum. Und da \( \begin{pmatrix} -7 & 2 & 1 & 0 \end{pmatrix}^T \) und \( \begin{pmatrix} -2 & -1 & 0 & 1 \end{pmatrix}^T \) linear unabhängig sind, bilden sie somit eine Basis von \(L\).

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Vielen Dank!   ─   mathematikmachtspaß 25.06.2020 um 20:15

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