Homomorphiesatz für K-Vektorräume

Satz

Seien 20221116160910-homomorphiesatz_229a5805d4af554777d599daf1b365294c04a9e9.svg K-Vektorräume und sei 20221116160910-homomorphiesatz_7bea38501972ebba760323f76dbf2b22e6b777b5.svg:

a)

Es gibt einen Epimorphismus 20221116160910-homomorphiesatz_d324b503684319ace8441d2312431fbd0a975f0a.svg und einen Monomorphismus 20221116160910-homomorphiesatz_e22918bb04dc4d7dd7e64373cff03615c9fe5249.svg sodass 20221116160910-homomorphiesatz_bf0f7e698442245c96502ba6e0795c14e0369402.svg und 20221116160910-homomorphiesatz_85532513e831b4d6e69819b9cffa69a0c9cb7965.svg gilt, d.h. das folgende Diagramm kommutiert
und 20221116160910-homomorphiesatz_8144a619b2dbb872aed8bb67570d26aa78041dd2.svg induziert einen Vektorraumisomorphismus 20221116160910-homomorphiesatz_a8b5406d317400a6d5f9ab164ebe653105849b26.svg

20221116160910-homomorphiesatz_2b09b11e3cceca1abda90955d5b63b66b271727c.svg

Beweis

a)

Als Epimorphismus wählen wir die kanonische Abbildung in einen Faktorraum :

20221116160910-homomorphiesatz_485ed31b1222a5ac0179abf62630b631a27f3684.svg

Zusätzlich folgt:

20221116160910-homomorphiesatz_1707827862d4fb71cbc14c0aa9a93698da285fe4.svg

wohldefiniertheit von 20221116160910-homomorphiesatz_8144a619b2dbb872aed8bb67570d26aa78041dd2.svg

Sei 20221116160910-homomorphiesatz_17e0af684645c4f2f8ff3a04c21fec445801d861.svg
Daraus folgt 20221116160910-homomorphiesatz_13d3a63228b639a670129fede8cb06657343a465.svg und

20221116160910-homomorphiesatz_e9ce6a651c0f31b27ca0b5b71584963f3e71bbdd.svg

d.h. 20221116160910-homomorphiesatz_8144a619b2dbb872aed8bb67570d26aa78041dd2.svg ist wohldefiniert

Weiter ist 20221116160910-homomorphiesatz_8144a619b2dbb872aed8bb67570d26aa78041dd2.svg linear, da 20221116160910-homomorphiesatz_ad6a03aaa8d3a8bd22f0e7659be6109d78aaf52a.svg linear ist;
Es gilt:

20221116160910-homomorphiesatz_be3b5cc2bf7bafefde437c89a6ad7bc32cd7aecf.svg

Und für die Addition

20221116160910-homomorphiesatz_ae979f8d745b626172d4bbcca12d9205d6fc2623.svg

kommutieren

Sei 20221116160910-homomorphiesatz_f2efe11f171b6e85bc6ff8615a861a73b782f74c.svg so gilt nach Konstruktion:

20221116160910-homomorphiesatz_9de6b6143438af02a5357536bfced017bd145e9c.svg

Also folgt 20221116160910-homomorphiesatz_bf0f7e698442245c96502ba6e0795c14e0369402.svg

20221116160910-homomorphiesatz_8144a619b2dbb872aed8bb67570d26aa78041dd2.svg als Monomorphismus

Nach dem Lemma über die Äquivalenz von einem Monomorphismus und einem minimalen Kern ist zu
Sei $ a + ker(f) ∈ (h)$

20221116160910-homomorphiesatz_1586cf9ac83412e91df0f2302f6fa49ea1f41b60.svg

d.h. 20221116160910-homomorphiesatz_1915700c28e475c2b8603987551c7af24a17fc5d.svg und 20221116160910-homomorphiesatz_8144a619b2dbb872aed8bb67570d26aa78041dd2.svg ist ein Monomorphismus

Date: nil

Author: Anton Zakrewski

Created: 2025-01-17 Fr 21:17