• Guten Start ins Wintersemester 2024/2025

Mengentheoretische Durchschnitt

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Halli Hallo

kann mir jmd vllt möglichst einfach erklären, wie ich heraus bekomme, ob der mengentheoretische Durchschnitt von Ebenen ein Punkt oder eine Gerade ist?

Das wäre sehr nett (und ist bestimmt auch nicht schwer 😀 )!
 
Hmm ich würde sagen du musst dir nur die Anzahl der Variablen und die Anzahl der "linear unabhängigen" Gleichungen anschauen.

du hast 3 Variablen und nur 2 l.u. Gleichungen: 3-2=1 => der Durchschnitt ist eine Gerade, wäre das Ergebnis 0, wäre es ein Punkt.
 
Genau wie Katzelu schon erklärt hat. Für visuelle Lerner - ich habs mir so gemerkt:

Variablen - Gleichungen = Dimension
----------------------------------
n - m = Dimension
3 - 1 = 2 -> Ebene (2D Hyperraum)
3 - 2 = 1 -> Gerade (1D Hyperraum)
3 - 3 = o -> Punkt (Degenerierter Hyperraum)
 
Was passiert, wenn ich 2 Variablen und 3 Gleichungen habe?
Ergibt 2 - 3 = -1
Wie wird dieses negative Ergebnis interpretiert?
 
Die Frage ist ja wievielie Linear unabhängige Vektoren du hast.

und wenn du 3 Gleichungen mit 2 Variablen hast, kannst du max. 2 linear unabhängige Vektoren haben...

Somit ergibt sich wieder 2 - 2 = 0
 
Es gibt keine "Hyperräume" mit negativer Dimension. dimension 0 ist ein Punkt, kleiner gehts nicht. Und die Dimension ist immer abhängig von der Zahl linear unabhängiger Vektoren. Drei Geraden (2 variable, 3 Gleichungen) schneiden sich entweder in einem Punkt oder gar nicht , es können sich ja zwei schneiden und die dritte läuft nicht durch den Punkt.

Etta
 
2 Fragen noch dazu:

A) Rechnet Ihr bezüglich der Lösbarkeit des Gleichungssystems immer die Determinante aus oder gibt es einen anderen (zeitsparenderen) Weg?

B) Wie stellt man die lineare Unabhängigkeit am schnellsten fest, muss man sie immer berechnen oder kann man es irgenwie von den Gleichungen ablesen?

LG
 
Also im Mentoriat haben wir immer das Gaußsche Eliminationsverfahren angewendet. So werde ich es auch in der Klausur handhaben. 🙂

Determinanten ist doch, meines Wissens nach, nur dazu geeignet um festzustellen voller Rang oder nicht...oder?

Grüße
Jörg
 
Falls Du die lineare Anhängigkeit meinst 🙄 , mit Gaußsche dauert es noch länger als die Det. zu berechnen, zumindest bei mir
 
Aber die Derterminate gibt es doch nur für quadratische Matrizen?!? Und das ist ja in den Aufgaben nicht immer gegeben....
Ich nehme die Rechteckregel. Geht mit ein bißchen Übung auch recht flott.
 
Ich mach mal ein kleine Zusammenfassung bezüglich dem m. Durchschnitt, wie ich es verstanden habe.

Also, wenn das Gleichungssystem nicht lösbar ist (z.B. Det=0) dann ist der m.D. leer.
Wenn sie lösbar ist (Det ungleich 0), dann ist sie eindeutig lösbar, wenn der m.D. ein Punkt ist.
Wenn der m.D. eine Gerade ist, dann ist das Gleichungssystem mehrdeutig lösbar.

[Was ist wenn der m.D. eine Ebene ist? Ist sie dann auch mehrdeutig lösbar?]
 
Ich mach mal ein kleine Zusammenfassung bezüglich dem m. Durchschnitt, wie ich es verstanden habe.

Also, wenn das Gleichungssystem nicht lösbar ist (z.B. Det=0) dann ist der m.D. leer.
Wenn sie lösbar ist (Det ungleich 0), dann ist sie eindeutig lösbar, wenn der m.D. ein Punkt ist.
Wenn der m.D. eine Gerade ist, dann ist das Gleichungssystem mehrdeutig lösbar.

[Was ist wenn der m.D. eine Ebene ist? Ist sie dann auch mehrdeutig lösbar?]

Die Rechteckregel wird im Skript als Kreisregel bezeichnet.

Ob der Mengentheoretische Durchschnitt ein Punkt, eine Gerade oder eine Ebene (oder leer) ist lese ich immer an der Anzahl der Variablen - der Anzahl der Gleichungen ab......
 
habe noch was gesehen in der Klausur vom 29.09.11 die 5.
Wenn ich Variablen = 3 - Gleichungen = 3 nehme kommt ja dim 0 raus also ein Punkt. Ist es in dem Fall nur kein Punkt weil das lgs nicht lösbar ist? ansonsten wäre es doch einer?
 
Die leere Menge ist, wie der Name schon sagt, leer und enthält keinen Vektor. Und schon gar nicht den Nullvektor, und der ist zwingend erforderlich für einen Unterraum. Bitte nicht Nullvektor und leere Menge verwechseln!!

Etta
 
Also die Aufgaben, die ich bisher so gerechnet habe, waren alle "Nicht lösbar", weil entweder zwei Variablen 2 unterschiedliche Werte hatten, oder in einer Zeile dann 0 = x (x>0) raus kam.
Wäre es also klug, erstmal zu schauen, ob die Gleichungen überhaupt lösbar sind und dann erst den Rang ausrechnen?
An sich passiert das ja fast gleichzeitig. Aber bevor ich den Gaus auspacke, rechne ich lieber nach der Methode "das vielfache der 1.Zeile minus 2.Zeile" usw..
 
ich denke da hat jeder sein eigenes Verfahren. Ich rechne mit Gaus und finde beides auf einmal raus... Bei den anderen Verfahren bin ich mangels Übung sowieso langsamer
 
Ich hab mal den Gaus an der Aufgabe 5 (Klausur Sept. 2011) probiert. Kannst du mir das bestätigen?

Ausgangstableau:
1 2 3 | 8
2 3 4 | 5
3 5 7 | 4

Pivotelement ist 1 (ii = 11), Kreisregel anwenden zu:
1 2 3 | 8
0 -1 -2 | -11
0 -1 -2 | -20

Somit nicht lösbar.
 
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