Kriterien zum Nachweisen einer Basis
List
Sei ein endlich dimensionaler K-Vektorraum und
eine Menge von Vektoren.
a) Nachrechnen: Erzeugendensystem + Dimension
Man kann zeigen:
a) die Dimension von ist gegeben durch
(im wohl häufigsten Fall
kann man das wohl ablesen)
b) ist ein Erzeugendensystem eines Vektorraums
Nach der Äquivalenz von Basis, minimales Erzeugendensystem und maximal linear unabhängige Teilmenge
b) Nachrechnen: Linear Unabhängig + Dimension
Man kann zeigen:
a) die Dimension von ist gegeben durch
(im wohl häufigsten Fall
kann man das wohl ablesen)
b) ist lineare unabhängig
Nach der Äquivalenz von Basis, minimales Erzeugendensystem und maximal linear unabhängige Teilmenge
c) invertierbare Abbildung:
als Spalten
d) Determinantenkriterium für Matrix mit
als Spalten
Für den Fall kann man die Matrix
ausschreiben und die Determinante ausrechnen.
Dann ist eine Basis g.d.w.
da
zu der Abbildung
aus der c) korrespondiert und ein VR-Hom.
invertierbar ist gdw die korrespondierende Matrix nichtnull determinante hat
.
e) Determinantenkriterium für Matrix mit
als Zeilen
Für den Fall kann man die Matrix
ausschreiben und die Determinante ausrechnen.
Dann ist wegen und der d) das Tupel
eine Basis gdw
f) Nachrechnen: Linear Unabhängig und Erzeugendensystem
man kann natürlich auch die Definition nachrechnen.
Negation
Das "funktioniert" bezieht sich im folgenden auf den Fall, dass keine Basis ist.
a) Dimensionsgründe (funktioniert manchmal)
Falls kann
keine Basis sein.
b) nicht linear unabhängig (funktioniert oft)
selbsterklärend
c) kein erzeugendensystem (funktioniert oft)
selbsterklärend
d) Determinante (funktioniert im Fall
immer)
Falls kann man auch nachrechnen dass die Matrix
bzw.
aus der d) bzw. e)
bzw. äquivalent
erfüllt.