Module in Räumen

Erste Frage Aufrufe: 337     Aktiv: 12.05.2021 um 11:51

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Moin Ihr Lieben, ich hatte in LinA diese Aufgabe und habe nicht mal einen Ansatz, wie ich die Lösen sollte. Könnte mir jemand da helfen?

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Kannst du erklären, was die Notation \(\mathbb R_f^2\) bedeutet? Ich kenne diese Notation nicht.   ─   stal 10.05.2021 um 14:35

Ahh ja, \R^2 ist ein nicht weiter beschriebener Hauptidealraum. f ist ein Endomorphismus von V auf V. Im Gesammtzusammenhang hatten wir jetzt den Satzes von Cayley und Hamilton eingeführt und davor waren wir bei der Eigenwert/Eigenraum-Problematik.

In unserem Script stand noch:

p·v:=p(f)(v)∈V

Wir werden diesen Modul V_f nennen, oder einfach V, wenn aus dem Kontextklar ist, um welchen Endomorphismus es sich handelt. Wir können nun die wichtige Begriffe aus dem letzten Absatz in der Sprache von K[T]-Moduln ̈ubersetzen. Untermoduln und direkte Summen von Moduln sind analog zu Vektorräumen definiert: ein Untermodul ist z.B. eine additive Teilgruppe, die unter der skalaren Multiplikation durch Elemente des Ringesabgeschlossen ist.

In 1.) sollten wir einfach nur beweißen, dass eine andere Matrix nicht in \R diagonalisierbar ist. Daher habe ich die auch weggelassen.
  ─   djecomath 12.05.2021 um 11:14
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Alles klar. Die Untermoduln sind in diesem Fall genau die Räume, die von Teilmengen der Eigenvektoren aufgespannt werden. In deinem Fall ist z.B. \(\binom1{-1}\) ein Eigenvektor zum Eigenwert \(5\), die Behauptung ist jetzt, dass \(\mathbb R\binom1{-1}\) ein Untermodul von \(\mathbb R^2_f\) ist. Offensichtlich ist das eine Untergruppe von \(\mathbb R^2\), wir müssen also nur die Abgeschlossenheit bezüglich der Skalarmultiplikation zeigen. Sei \(p=\sum_{k=0}^na_kT^k\in\mathbb R[T]\) ein Polynom und \(v=\lambda\binom1{-1}\in\mathbb R\binom1{-1}\). Dann ist $$p\cdot v\overset{\text{Def.}}=p(f)(v)=\ldots$$ und du musst nachrechnen, dass da wieder ein Vielfaches von \(\binom1{-1}\) herauskommt. Dann bist du fertig.
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