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Dualraum und unterschiedliche Basen |
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Schopenhauer3333
Junior  Dabei seit: 08.08.2012 Mitteilungen: 8
Aus:
 |     Themenstart: 2012-08-09 19:27
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Hallo,
Mein Problem ist folgendes:
Sei B=(v1,..vn) und B*=(v1*,...,vn*)
Sei weiter f(vi) = ai mit (i=1,...,n),
sodass: v= k1v1 + k2v2 + ... + knvn
und f = a1v1* + a2v2* + ... + anvn*
dann gilt: f(v) = a1k1 + a2k2 + .... + ankn
Dies würde nach meinem Verständnis aber bedeuten, dass das Bild eines beliebigen Vektors abhängig von der Basis B bzw B* sein müsste, da die Abbildung und der Vektor beide aus der selben Basis gewonnen werden.
Wo liegt genau mein Denkfehler?
Vielen Dank schon einmal im voraus.
[ Nachricht wurde editiert von Schopenhauer3333 am 09.08.2012 19:28:18 ]
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LutzL
Senior  Dabei seit: 06.03.2002 Mitteilungen: 8811
Aus: Berlin-Mahlsdorf
 |     Beitrag No.1, eingetragen 2012-08-09 19:56
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Hi,
da alles von der Basis abhängig ist, gleicht sich das bei Basiswechsel aus. Ist eine nette Übung, das mal nachzurechnen.
Ciao Lutz
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CengoCloud
Aktiv  Dabei seit: 08.08.2012 Mitteilungen: 106
Aus:
 |     Beitrag No.2, eingetragen 2012-08-09 20:07
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Hallo, ich verstehe Deine Frage nicht, die sich auf die oben beschriebene Situation bezieht: Gegeben sei ein Vektorraum V der Dimension n, mit einer Basis B=(v_1,...,v_n) und seiner Dualbasis B^*=(v^*_1,...,v^*_n). Dabei ist eine Linearform v^*_i definiert durch v^*_i(v_i)=1 und v^*_i(v_j)=0 für i<>j. Gegeben sei nun eine beliebige Linearform f:V->K. Sind die Zahlen a_i bestimmt durch f(v_i)=a_i, so gilt für einen beliebigen Vektor v=sum(k_i v_i,1,n) f(v)=sum(k_i f(v_i),1,n)=sum(k_i a_i,1,n). Und das läst sich auch schreiben als f(v)=sum(a_i v^*_i(v) ). Also, da sich ein beliebiger Vektor v auf genau eine Weise durch die Basis B entwickeln lässt ''kneift'' v^*_i gerade den gewünschten Koeffizienten ab. Viele Grüsse
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Schopenhauer33
Junior  Dabei seit: 05.07.2012 Mitteilungen: 10
Aus:
 |     Beitrag No.3, eingetragen 2012-08-10 14:00
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2012-08-09 19:56 - LutzL in Beitrag No. 1 schreibt:
Hi,
da alles von der Basis abhängig ist, gleicht sich das bei Basiswechsel aus. Ist eine nette Übung, das mal nachzurechnen.
Ciao Lutz
Angenommen R^2 -> K währe definiert durch: x + y
Dann ist f(v) = a1k1 + a2k2 + ... + ankn
Nehmen wir v = (x,y) = (2,2)
Sei v erzeugt durch zwei verschiedene Basen B1 und B2:
B1 --> (1,0) ; (0,1)
B2 --> (2,0) ; (0,2)
Fall B1: Es gilt: v = k1v1 + k2v2
v = 2 (1,0) + 2 (0,1), also: k1 = k2 = 2
f = a1v1* + a2k2*
f = 1 (1,0)* + 1 (0,1)* mit a1=a2 = 1
Somit gilt: f(v) = k1a1 + k2a2 = 2 (1) + 2 (1) = 4
Fall B2: Es gilt: v = k1v1 + k2v2
v = 1 (2,0) + 1 (0,2), also: k1 = k2 = 1
f = a1v1* + a2k2*
f = 0,5 (2,0)* + 0,5 (0,2)* mit a1=a2 = 0,5
Somit gilt: f(v) = k1a1 + k2a2 = 1 (0,5) + 1 (0,5) = 1
Das offensichtlich richtige Ergebnis erhalte ich nur wenn ich die Einheitsvektoren als Basis nehme.
Ich sehe nur den Fehler nicht.
[ Nachricht wurde editiert von Schopenhauer33 am 10.08.2012 15:52:58 ]
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LutzL
Senior  Dabei seit: 06.03.2002 Mitteilungen: 8811
Aus: Berlin-Mahlsdorf
 |     Beitrag No.4, eingetragen 2012-08-10 14:21
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Ja,
und in welcher Basis sind x und y Koordinaten?
Ciao Lutz
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Schopenhauer33
Junior  Dabei seit: 05.07.2012 Mitteilungen: 10
Aus:
 |     Beitrag No.5, eingetragen 2012-08-10 15:52
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...
[ Nachricht wurde editiert von Schopenhauer33 am 10.08.2012 15:53:22 ]
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Buri
Senior  Dabei seit: 02.08.2003 Mitteilungen: 34976
Aus: Dresden
 |     Beitrag No.6, eingetragen 2012-08-11 10:26
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Hi Schopenhauer,
die Schreibweise (2,0)* für die Elemente der dualen Basis ist ganz gewiß nicht richtig.
Die duale Basis (v1*,...,vn*) hängt ja von sämtlichen Elementen v1,...,vn der Basis B ab und nicht nur von dem Element vi mit derselben Nummer.
Abgesehen von diesem Mangel, ist die Gleichung f = 0.5 (2,0)* + 0.5 (0,2)* in jedem Fall falsch.
Denn (2,0)* müßte ja 0.5*(1,0)* sein, aber diese Kontroll-Rechnung muß man aus dem anfangs genannten Grund ohnehin als unbrauchbar wegwerfen.
Gruß Buri
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Schopenhauer3333
Junior  Dabei seit: 08.08.2012 Mitteilungen: 8
Aus:
 |     Beitrag No.7, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-13 18:36
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2012-08-11 10:26 - Buri in Beitrag No. 6 schreibt:
Hi Schopenhauer,
die Schreibweise (2,0) * für die Elemente der dualen Basis ist ganz gewiß nicht richtig.
Die duale Basis (v 1*,...,v n*) hängt ja von sämtlichen Elementen v 1,...,v n der Basis B ab und nicht nur von dem Element v i mit derselben Nummer.
Gruß Buri
Danke für deine Antwort.
Jetzt verstehe ich aber nicht:
Sei B eines Basis von V mit B = [(2,0) ; (0,2)]
Was wäre dann die dazu gehörige duale Basis B* ?
Es müsste doch zu B die duale Basis B* mit [v1*, v2*] sein, also
B* = [(2,0)* ; (0,2)*] ???
Gruß Schopenhauer
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LutzL
Senior  Dabei seit: 06.03.2002 Mitteilungen: 8811
Aus: Berlin-Mahlsdorf
 |     Beitrag No.8, eingetragen 2012-08-13 18:46
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Nein,
der Stern (\* im fedgeo) steht hier nicht für das Transponieren. Schlage nochmal die Definition der dualen Basis nach, steht auch schon weiter oben eindeutig angegeben.
Ciao Lutz
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Schopenhauer3333
Junior  Dabei seit: 08.08.2012 Mitteilungen: 8
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 |     Beitrag No.9, vom Themenstarter, eingetragen 2012-08-13 19:36
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2012-08-13 18:46 - LutzL in Beitrag No. 8 schreibt:
Nein,
der Stern (\* im fedgeo) steht hier nicht für das Transponieren. Schlage nochmal die Definition der dualen Basis nach, steht auch schon weiter oben eindeutig angegeben.
Ciao Lutz
Entschuldige meine etwas sehr dumme Frage.
Habs jetzt verstanden. Dankeschön.
Gruß Schopenhauer
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