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affine Teilräume, Schnittmenge, Lösungsmenge

Universität / Fachhochschule

Tags: affiner Unterraum, Lösungsmenge, Schnittmenge

 
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Alex0802

Alex0802 aktiv_icon

12:06 Uhr, 09.11.2020

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Hallo,

ich komme bei der folgenden Aufgabe absolut nicht weiter. Trotz den Definitionen komme ich auf keinen Ansatz. Ich hoffe ihr könnt mir weiter helfen. Danke im Voraus.


Die Aufgabe:

Betrachten sie die folgenden Mengen:
E1 :={(4+r+s,4+2s,8+r+3s,−1+r+2s)|r,s∈R},
E2 :={(2+2u,5+t+u,5+t+u,−1+t+2u)|t,u∈R}.

Geometrisch handelt es sich bei beiden Mengen um Ebenen im R4.

(a)Schreiben Sie beide Mengen als affine Teilräume des R4.
(b) Bestimmen Sie ein lineares Gleichungssystem zur Berechnung der Schnittmenge
E1E2 im R4.
(c) Zeigen Sie, dass die Lösungsmenge des Systems aus Teil (b) die eindeutige Lösung
r=−2, s=−2, t=−4, u=−1
besitzt.
(d) Erklären Sie das Ergebnis aus (c) geometrisch. Welche Lagebeziehung haben
die Ebenen im R4 zueinander?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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michaL

michaL aktiv_icon

12:25 Uhr, 09.11.2020

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Hallo,

hm, wieder eine Standardaufgabe...

Weißt du nicht, wie man
> beide Mengen als affine Teilräume des R4
schreibt?

Wenn nicht, warum nicht?
Wie kann man sich dann informieren?

Wenn doch, dann wäre es nett, uns nicht rechnen zu lassen, was du selbst rechnen kannst.

Mfg Michael
Alex0802

Alex0802 aktiv_icon

16:01 Uhr, 09.11.2020

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ja genau, ich weiss nicht wie an diese Mengen als affine Teilräume schreibt. Wir haben in der VL folgende definition bekommen:

Eine Teilmenge A ⊂ Rn heißt affiner Teilraum, falls A= ∅ oder A das Translat eines linearen Teilraums W ⊂ Rn um einen Vektor a ∈ Rn ist, also A=a+W.

Ebenfalls habe ich folgende Bedingungen erhalten:

Ist A=a+W ⊂ Rn, wobei a ∈ Rn und W ⊂ Rn ein linearer Teilraum ist, so gilt:
i)a ∈ A.
ii) Ist bA, so gilt A=b+W.
iii) W={ab|aA,bA}.
iv) A ist genau dann ein linearer Teilraum, wenn 0 ∈ A gilt.

Ich verstehe nicht ganz wie ich das ganze jetzt auf die Aufgabe anwenden soll...

Das wäre mein Versuch (s. Bild)

IMG_0372
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michaL

michaL aktiv_icon

17:22 Uhr, 09.11.2020

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Hallo,

E1 sieht gut aus (die andere habe ich nicht kontrolliert).

Bei b) sollst du den Schnitt berechnen.
So etwas kommt in der Vektorrechnung der Oberstufe dran. Sicher habt ihr da auch Schnittgerade (o.ä.) berechnet?!

Kannst du dieses Wissen nicht hier übertragen?

Mfg Michael
Alex0802

Alex0802 aktiv_icon

17:32 Uhr, 09.11.2020

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Ja. Ich hab E1 und E2 gleichgestellt und so lange ausgelöst bis rechts nur zahlen und links nur Variablen stehen.

Danke fürs auf die Sprünge helfen :-)
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