Steinewerfen
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 10.06.2008, 20:08    Titel: Antworten mit Zitat

El Cattivo hat Folgendes geschrieben:
@Ralf War deine Wette, das die Pfeilantwort kommt?


Hallo El Cattivo,

die Wette war (übrigens ausserhalb vom Internet) die, dass Kurt gar nicht weiss, was ein Vektor und was ein 3-dimensionaler Raum ist, während ich meinte, dass er das wenigstens ungefähr weiss.

Tatsächlich bin ich überzeugt, dass bei Kurt eine Basis vorhanden ist, auf der man aufbauen kann.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Kurt



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BeitragVerfasst am: 11.06.2008, 23:42    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Ralf,

erstmal Danke für die Blumen.
Ich gebe einen Korb voll zurück.

Entschuldige wenn ich so -sparsam- antworte, es ist momentan ziemlich stressig, weisst ja :alle wollen alles sofort haben.

Die Aufgabe sechs ist falsch, hab meinem "Rechenknecht" falsche Zahlen reingeschrieben.

Ich stoße gleich noch auf deine gewonnen Wette mit an.

Was ein Vektor ist wird auch etwas klarer.
Der Pfeil braucht zwei davon damit man seine Lage im Raum beschreiben kann.

Auch ein Skalar (El Cattivo) dürfte mir klar sein ist, es ist einfach eine Zahl.

(El Cattivo)
Wenn schon eine bildliche Vorstellung, dann eher wie eine Koordinatenangabe. Für einen Pfeil brauchst du einen Anfangspunkt, und einen Endpunkt. Also zwei Vektoren, die Info, das es sich um einen Pfeil handelt und die Info, wo die Spitze ist.


Zur Bilinearform:

Linear heisst für mich das etwas in gleiche Einheiten aufgeteilt ist, bzw. in gleichen Schritten schreitet.
Der Meterstab ist ein gutes Beispiel.
Auch in etwa sowas:
Jemand geht in immer gleichen Schritten eine Strasse entlang.
Er hat einen Schrittzähler dabei der vorwärts (+) und rückwärts(-) zusammenzählt.
Sobald der Zähler auf Null ist ist der Gehende wieder am Ausgangspunkt angelangt. Dabei kann er durchaus mehrere mal die Richtung wechseln.

Das Bi bedeutet das er vorwärts und rückwärts gleiche Schritte macht.

Zitat:

"linear unabhängig"
Eine Menge von Vektoren heisst linear unabhängig, wenn es nicht möglich ist, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen.


Das muss ich erst noch verarbeiten.
Am eheseten geht das mi einem Beispiel.

Sag mir was da rauskommt damit ich den Sinn verstehen kann.

Aufgabe 1:
Sind (1,0) und (0,1) linear unabhängig ?


Wenn ich das hier anschaue
f_1( (1,2,3), (9,8,7) ) =? f_1( (9,8,7), (1,2,3) ) und
f_2( (1,2,3), (9,8,7) ) =? f_1( (9,8,7), (1,2,3) )

dann kommt raus:
f_1 = 46.....f_1 = 46
f_2 = 4.....F_2 = 4

Wird das so geschrieben?
Aufgabe x:
Sind (46,46) und (4,4) linear unabhängig ?


46 und 46 können in beiden Richtungen gelesen werden, sind also gleich
4 und 4 ebenfalls.
Die vier passen aber nicht in die 46 rein.


Mir ist nicht klar woher die Zahlen (1,0) und (0,1) kommen.
Sind es die (46,46) und die (4,4) ?


Kurt
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 12.06.2008, 08:52    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Kurt,

ich finde es super, dass Du nun Fragen stellst.

Wollen wir uns doch noch einmal den Vektrorbegriff anschauen, erneut ohne zu tief in Details, die wir jetzt gar nicht benötigen, einzudringen.

Nimm einen Pfeil, der zwei Meter nach rechts und drei Meter nach oben geht.

Diesen Pfeil kann man schreiben als:

2*(1 Meter nach rechts) + 3*(1 Meter nach oben).

In der Mathematik sagt man dazu:

Man hat eine Basis, die besteht aus den beiden Elementen "(1 Meter nach rechts)" und "(1 Meter nach oben)" und bezüglich dieser Basis hat der Pfeil bzw. der Vektor die Koordinaten (2, 3).

Ich möchte hierzu auch 3 Aufgaben stellen, damit Dir das etwas vertraut wird:

Aufgabe 1:
Welche Koordinaten hat ein Pfeil, der fünf Meter nach rechts und einen Meter nach oben geht ?


Aufgabe 2:
Welche Koordinaten hat ein Pfeil, der einen Meter nach rechts und gar nicht nach oben geht ?


Aufgabe 3:
Welche Koordinaten hat ein Pfeil, der zwei Meter nach links und drei Meter nach unten geht ?

Beachte bei Aufgabe 3, dass zwei Meter nach links = minus zwei Meter nach rechts und drei Meter nach unten = minus drei Meter nach oben bedeutet.


Viel Spass ! Smile

Freundliche Grüsse, Ralf
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 12.06.2008, 09:09    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Kurt,

ich möchte auf diesen Beitrag kurz antworten; ich bin überzeugt, dass Du in weniger als einer Wochen die Fragen selber beantworten kannst Smile

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Die Aufgabe sechs ist falsch, hab meinem "Rechenknecht" falsche Zahlen reingeschrieben.


So was ist ganz normal, Du kannst Dir gar nicht vorstellen, wie oft mir sowas passiert ist .......

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Was ein Vektor ist wird auch etwas klarer.
Der Pfeil braucht zwei davon damit man seine Lage im Raum beschreiben kann.


Siehe dazu meinen letzten Beitrag Wink

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Auch ein Skalar (El Cattivo) dürfte mir klar sein ist, es ist einfach eine Zahl.


Das ist richtig - ein Skalar ist eine vornehme Bezeichnung für eine Zahl. Streng genommen kommt es aus der Algebra, wo man Mengen studiert, für die eine Grundrechenart definiert ist und in denen eine sogenannte Vielfachenbildung definiert ist. Das Vielfache eines Elementes dieser Menge ist dann wieder ein Element dieser Menge.


Kurt hat Folgendes geschrieben:
Wenn schon eine bildliche Vorstellung, dann eher wie eine Koordinatenangabe. Für einen Pfeil brauchst du einen Anfangspunkt, und einen Endpunkt. Also zwei Vektoren, die Info, das es sich um einen Pfeil handelt und die Info, wo die Spitze ist.


Das ist ungenau; ersetze das Wort "Vektoren" durch "Informationen", dann ist es fast richtig. Fast deswegen, weil ein Vektor nicht die Angabe "Anfangspunkt, Endpunkt" ist, sondern die Angabe "Endpunkt minus Anfangspunkt" ist.

Das ist Dir klar, sobald Du die beiden Aufgaben des letzten Beitrages gelöst hast.


Kurt hat Folgendes geschrieben:
Zur Bilinearform:

Linear heisst für mich das etwas in gleiche Einheiten aufgeteilt ist, bzw. in gleichen Schritten schreitet.
Der Meterstab ist ein gutes Beispiel.
Auch in etwa sowas:
Jemand geht in immer gleichen Schritten eine Strasse entlang.
Er hat einen Schrittzähler dabei der vorwärts (+) und rückwärts(-) zusammenzählt.
Sobald der Zähler auf Null ist ist der Gehende wieder am Ausgangspunkt angelangt. Dabei kann er durchaus mehrere mal die Richtung wechseln.

Das Bi bedeutet das er vorwärts und rückwärts gleiche Schritte macht.


Nein, das stimmt nicht, aber eben - das ist eine Definition. Sobald wir mit der Vektor-Schreibweise vertraut sind, werden wir uns die Linearität und die Bilinearität genauer anschauen; bei der Bilinearität hast Du ja schon - gute ! - Vorarbeiten gelistet.

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
"linear unabhängig"


Das muss ich erst noch verarbeiten.
Am eheseten geht das mi einem Beispiel.

Sag mir was da rauskommt damit ich den Sinn verstehen kann.

Aufgabe 1:
Sind (1,0) und (0,1) linear unabhängig ?


Wenn ich das hier anschaue
f_1( (1,2,3), (9,8,7) ) =? f_1( (9,8,7), (1,2,3) ) und
f_2( (1,2,3), (9,8,7) ) =? f_1( (9,8,7), (1,2,3) )


Vorsicht: "Lineare Unabhängigkeit" und "Bilinearformen" haben nichts miteinander zu tun !

Kurt hat Folgendes geschrieben:
dann kommt raus:
f_1 = 46.....f_1 = 46
f_2 = 4.....F_2 = 4


Ich glaube, Du bist der erste Mensch den ich kenne, der mit Vektoren noch nicht sehr vertraut ist,m der aber schon Bilinearformen richtig berechnen kann. Ich meine das als Kompliment Smile

Dass bei f_1 beide Male dasselbe herauskommt, kommt daher, dass f_1 symmetrisch ist. Und dass bei f_2 beide Male dasselbe herauskommt, kommt auch daher, dass f_2 symmetrisch ist.


Kurt hat Folgendes geschrieben:
Wird das so geschrieben?
Aufgabe x:
Sind (46,46) und (4,4) linear unabhängig ?


Jetzt wollen wir aber nicht vorgreifen - alles zu seiner Zeit !


Freundliche Grüsse, Ralf
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Lucas



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BeitragVerfasst am: 12.06.2008, 09:20    Titel: Antworten mit Zitat

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:

...
Aufgabe...



Tipp: Wink

- Golf von Guinea

Gruss, Lucas
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Kurt



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BeitragVerfasst am: 12.06.2008, 17:25    Titel: Antworten mit Zitat

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:


Nimm einen Pfeil, der zwei Meter nach rechts und drei Meter nach oben geht.

Diesen Pfeil kann man schreiben als:

2*(1 Meter nach rechts) + 3*(1 Meter nach oben).

In der Mathematik sagt man dazu:

Man hat eine Basis, die besteht aus den beiden Elementen "(1 Meter nach rechts)" und "(1 Meter nach oben)" und bezüglich dieser Basis hat der Pfeil bzw. der Vektor die Koordinaten (2, 3).


Nach rechts > x Achse (in deren + Bereich)
Nach oben > y Achse (in deren + Bereich)


ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:

Aufgabe 1:
Welche Koordinaten hat ein Pfeil, der fünf Meter nach rechts und einen Meter nach oben geht ?


Vektor(5,1)

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:

Aufgabe 2:
Welche Koordinaten hat ein Pfeil, der einen Meter nach rechts und gar nicht nach oben geht ?


Vektor(1,0)


ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:

Aufgabe 3:
Welche Koordinaten hat ein Pfeil, der zwei Meter nach links und drei Meter nach unten geht ?


Vektor(-2,-3)

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:

Beachte bei Aufgabe 3, dass zwei Meter nach links = minus zwei Meter nach rechts und drei Meter nach unten = minus drei Meter nach oben bedeutet.

Viel Spass ! Smile


Danke.

Kann man davon ausgehen das die Angaben (1,2,3) immer
den (Raum)Richtungen
X,Y,Z entsprechen wenn es ums Räumliche geht?

X = Horizontal (von der Mitte aus nach rechts ist plus
Y = Vertikal (Von der Mitte aus nach Oben ist plus
Z = ebenfalls Horizontal aber weg von mir (hinter mir ist minus)

Ich sehe auf eine Wandtafel wobei die Z Angabe in die Tiefe geht.

Die Angaben in der Klammer müssen irgendwie benannt werden.

"2*(1 Meter nach rechts) + 3*(1 Meter nach oben)"

Hier bedeutet dass das die Grösse in den Klammern ein Vielfaches von 100 cm beträgt.


Kurt
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 12.06.2008, 18:16    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Vektor(5,1)
Vektor(1,0)
Vektor(-2,-3)


Hallo Kurt,

dreimal richtig Smile

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Kann man davon ausgehen das die Angaben (1,2,3) immer
den (Raum)Richtungen
X,Y,Z entsprechen wenn es ums Räumliche geht?


So ungefähr.

Die Koordinaten hängen von der Basis ab. Man kann auch Koordinatentransformationen durchführen, d.h. eine andere Basis wählen und dann berechnen, was die Koordinaten bezüglich der anderen Basis sind, aber das ist momentan zu tief ins Detail und letztlich nur reine Rechnerei.

In der Mathematik liebt man einfache Notationen, d.h. im 3D wählt man die Basis:

(1,0,0); das entspricht der x-Richtung
(0,1,0); das entspricht der y-Richtung
(0,0,1); das entspricht der z-Richtung

Somit ist der Vektor mit den Koordinaten (2,-1,10) nichts anderes als

2*(1,0,0) + (-1)*(0,1,0) + 10*(0,0,1)

oder in den "entsprechenden" Richtungen:

2mal in x-Richtung plus (-1)mal in y-Richtung + 10mal in z-Richtung.

Aber Achtung: Diese "entsprechenden" Richtungen sind nur eine geometrische Interpretation; genauso gut könnte man einen Einkaufslisten-Vektor aus {Liter Mineralwasser, Liter Coca-Cola und Liter Benzin} verwenden; dann würde (3,2,5) bedeuten 3 Liter Mineralwasser + 2 Liter Coca-Cola + 5 Liter Benzin und positive Zahlen wären "kaufen" und negative Zahlen wären "verkaufen".

Diese Komponenten-Notation lässt sich also völlig analog für geometrische Koordinaten mit x,y,z-Richtung als auch für Einkaufslisten-Koordinaten mit {Liter Mineralwasser, Liter Coca-Cola und Liter Benzin} verwenden; die Mathematik dahinter ist dieselbe.


Freundliche Grüsse, Ralf
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Kurt



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BeitragVerfasst am: 14.06.2008, 08:25    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Ralf,

den Vektor hab ich anscheinend begriffen.

Beispiel:

Vektor = Zahlenansammlung,
stellvertretend durch Buchstaben

x,y,z,f,g,m

Definition:
x,y,z sind Raumkoordinaten, bezogen auf den Fussboden im Supermarkt um die Ecke - unter dem Feuermelder an der Decke.
y(positiv) zeigt nach Norden.

f = die Farbe
g = Gewicht
m = Menge der mitzbringenden Gummibärchen.

Die Entfernungen sind in Schritten a' 1 Meter
die Farbe ist vor Ort in einer Liste zugeordnet
das Gewicht ist in Gramm
m = ein Skalar (Ganzzahl)


Vektor_1 (6,4,-2,3,8,100)

Vektor_2 legt dann fest wo die Gummibären dann in der Vorratskammer
im Keller eingelagert werden.

Vektor_2 (112,-200,3,3,8,90)

Die Mengendifferenz rührt daher das unterwegs einige Bärchen -verloren- gingen.
Die Koordinaten von Vektor_2 beziehen sich auf den Bezug von Vektor_1


Ich freu mich schon darauf die beiden anderen Begriff verstehen zu können.


Kurt
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 14.06.2008, 13:20    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Kurt,

obgleich ich kein Lehrer bin und insbesondere auch keine Prüfungen abnehme, erlaube ich mir folgendes zu sagen:

Der Kandidat hat 100 von 100 Punkten Smile

Lass mich dennoch durch Deinen Beitrag gehen und ein paar Anmerkungen machen; eine ist formal sehr wichtig, hier können wir aber problemlos einen Workaround machen.



Kurt hat Folgendes geschrieben:
den Vektor hab ich anscheinend begriffen.

Beispiel:

Vektor = Zahlenansammlung,


Das mit der Zahlenansammlung gefällt mir noch irgendwie, und diese Ansammlung ist es, die die lineare Unabhängigkeit ausmacht.

Kurt hat Folgendes geschrieben:
stellvertretend durch Buchstaben

x,y,z,f,g,m

Definition:
x,y,z sind Raumkoordinaten, bezogen auf den Fussboden im Supermarkt um die Ecke - unter dem Feuermelder an der Decke.
y(positiv) zeigt nach Norden.

f = die Farbe
g = Gewicht
m = Menge der mitzbringenden Gummibärchen.

Die Entfernungen sind in Schritten a' 1 Meter
die Farbe ist vor Ort in einer Liste zugeordnet
das Gewicht ist in Gramm
m = ein Skalar (Ganzzahl)


Wie schon gesagt, Dein Beispiel ist sehr gut und ich möchte es auch für unsere weiteren Überlegungen verwenden, wenn es Dir recht ist. Mathematisch gesprochen benötigen wir aber noch einen Vektorraum, und dazu wird eine "beliebige" Vielfachenbildung benötigt. Vornehm ausgedrückt müssen die Vielfachen einem "Körper" (bzw. englisch "field")entstammen und das ist also eine Struktur, in der die vier Grundrechenarten "schön" definiert sind. Wir brauchen hier keine Details, wollen wir Dein Beispiel einfach ergänzen:

Die Farbe entstammt einer Liste, d.h. wir können nicht sagen, was z.B. das 2.5-fache von "gelb" sein soll. Ich schlage vor, dass wir uns so behelfen, dass wir jeder Farbe eine Wellenlänge zuordnen und die kann man problemlos multiplizierenund dividieren; über den physikalischen gehalt einer solchen "Multiplikatiuon" und "Divison" kann man unterschiedlicher Auffassung sein, aber formal ist jetzt alles gut, wenn man auch die Wellenlängen dies- und jenseits des sichtbaren Lichtes als gültige Werte zulässt.

Das Gewicht ist kein Problem.

Die Stückzahl Gummibären indes klappt nicht, denn wir müssen auch teilen können. Ich habe aber schon Gummibär-Tüten gekauft, in denen auch ein halber Gummibär drin war, der hat genauso gut geschmeckt, war nur etwas weniger. Wenn wir also auch halbe und drittel Gummibären u.s.w. zulassen ist es auch kein Problem.

Bist Du mit dieser Erweiterung Deines Beispieles einverstanden ?


Kurt hat Folgendes geschrieben:
Vektor_1 (6,4,-2,3,8,100)


Vektor_1 bedeutet also:

6 Meter in x-Richtung,
4 Meter nach Norden
2 Meter unter dem Fussboden, z.B. in einem Archiv
3.Farbe der Liste, nehmen wir 400 nm als Referenz-Wellenlänge, also Violett, dann ist das 3*400 nm, also 1200 nm, also im nahen Infrarot-Bereich
8 Gramm
100 mitzubringende Gummibärchen

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Vektor_2 legt dann fest wo die Gummibären dann in der Vorratskammer im Keller eingelagert werden.

Vektor_2 (112,-200,3,3,8,90)


Nicht ganz; Vektor_2 ist einfach ein weiterer solcher Vektor:

112 Meter in x-Richtung,
200 Meter nach Süden
3 Meter über dem Fussboden, z.B. in einem Regal im Supermarkt
3*Violett", also 3*400 nm= 1200 nm, d.h. im nahen Infrarot-Bereich
8 Gramm
90 mitzubringende Gummibärchen

Ok, Du merkst, das Beispiel ist etwas konstruiert, aber man kann sich das durchaus so vorstellen, dass man eine gewisse Menge Gummibärchen einer Farbe mit einem bestimmtengewicht mitzubringen hat und diese im Supermarkt an den Koordinaten (x,y,z) hinstellen soll.

Problematisch mag die gemeinsame Angabe von Gewicht und Anzahl sein, aber stellen wir uns vor, dass die Gummibärchen in verschiedenen Grössen vorkommen, dann geht das wieder problemlos auf.



Kurt hat Folgendes geschrieben:
Die Mengendifferenz rührt daher das unterwegs einige Bärchen -verloren- gingen.


Sowas könnte man mit einem weiteren Vektor beschreiben Wink

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Die Koordinaten von Vektor_2 beziehen sich auf den Bezug von Vektor_1


Ich verstehe was Du meinst, aber die Koordinaten der Vektoren sind absolute Angaben und keine Differenzangaben; Differenzangaben kann man aber problemlos erhalten, indem man zwei Vektoren subtrahiert. Wenn sich bei der Farbe nichts ändert, ist die Differenz dieser Komponente 0, wenn unterwegs einige gegessen werden, so wird sich Gewicht und Anzahl entsprechend ändern.

In unserem idealisierten Fall kann es auch Gummibären mit Gewicht 0 geben, ausserdem bestehen die Gummibären aus einer Substanz, die man beliebig oft teilen kann. Aber keine Sorge - in der Praxis wird kaum jemand einen Gummibär so oft teilen, dass man in atomare Bereiche vordingt Wink


Kurt hat Folgendes geschrieben:
Ich freu mich schon darauf die beiden anderen Begriff verstehen zu können.


Gerne, aber bevor wir das machen noch eine kleine Aufgabe über Bilinearformen:

Berechne f_1 und f_2 für Deine beiden Gummibärchen-Vektoren. Dazu müssen wir die beiden Bilinearformen noch für die Farbe, das Gewicht und die Anzahl ergänzen:

f_1(vektor_a, vektor_b) =
= f_1( (a_x,a_y,a_z,a_f,a_g,a_m), (b_x,b_y,b_z,b_f,b_g,b_m)
= (a_x*b_x) + (a_y*b_y) + (a_z*b_z) + (a_f*b_f) + (a_g*b_g) + (a_m*b_m)

und

f_2(vektor_a, vektor_b) =
= f_2( (a_x,a_y,a_z,a_f,a_g,a_m), (b_x,b_y,b_z,b_f,b_g,b_m)
= (a_x*b_x) + (a_y*b_y) + (a_z*b_z) + (a_f*b_f) + (a_g*b_g) - (a_m*b_m)


Freundliche Grüsse, Ralf
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 14.06.2008, 13:43    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Kurt,

da ich morgen nicht online bin möchte ich jetzt schon etwas über lineare Unabhängigkeit schreiben.

Bleiben wir bei Deinen Gummibären_im_Supermarkt-Vektoren und betrachten wir nun folgende Gummibären_im_Supermarkt-Vektoren:

vektor_x = (1,0,0,0,0,0)
vektor_y = (0,1,0,0,0,0)
vektor_z = (0,0,1,0,0,0)
vektor_f = (0,0,0,1,0,0)
vektor_g = (0,0,0,0,1,0)
vektor_m = (0,0,0,0,0,1)

Zur Erinnerung:

Deinen oben beschriebenen Vektor_1 (6,4,-2,3,8,100) kann man dann schreiben als:

6*vektor_x + 4*vektor_y + (-2)*vektor_z + 3*vektor_f + 8*vektor_g + 100*vektor_m

und

Vektor_2 (112,-200,3,3,8,90) kann man dann schreiben als:

112*vektor_x + (-200)*vektor_y + 3*vektor_z + 3*vektor_f + 8*vektor_g + 90*vektor_m


Jeder dieser einfachen Vektoren vektor_x = (1,0,0,0,0,0), vektor_y = (0,1,0,0,0,0), vektor_z = (0,0,1,0,0,0), vektor_f = (0,0,0,1,0,0), vektor_g = (0,0,0,0,1,0) und vektor_m = (0,0,0,0,0,1) beschreibt also gerade eine Komponente und kümmert sich nicht um die anderen Komponenten.

Diese 6 Vektoren sind linear unabhängig, denn es ist ja nicht möglich, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen. Und zwar ganz anschaulich deswegen, weil die Komponente des betrachteten Vektors ja nicht von den anderen 5 Vektoren beschrieben wird.

Das ist nun ein sehr einfaches Beispiel von linear unabhängigen Vektoren; aber betrachten wir die beiden Vektoren (1,1,1,0,0,0) und (0,0,0,1,0,0): Auch diese beiden sind linear unabhängig, weil der erste sich nur um die Ortsangabe kümmert und der zweite sich nur um die Farbe kümmert.

Verstehst Du die Idee dieser Linearen Unabhängigkeit ?

Der erste dieser Vektoren kann übrigens nur Ortsangaben beschreiben, die irgendwoauf dieser Diagonalen x=y=z liegen, aber keine anderen; es wird also noch weitere linear unabhängige Vektoren geben, mit deren Hilfe man auch Ortsangaben ausserhalb dieser Diagonale beschreiben kann; ausserdem wird es linear unabhängige Vektoren geben, die sich um die Anzahl und um das Gewicht der Gummibären kümmern können.

Ich denke, das ist mehr als genug für dieses Wochenende.


Freundliche Grüsse, Ralf
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 14.06.2008, 13:48    Titel: Antworten mit Zitat

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:
noch eine kleine Aufgabe über Bilinearformen:

Berechne f_1 und f_2 für Deine beiden Gummibärchen-Vektoren. Dazu müssen wir die beiden Bilinearformen noch für die Farbe, das Gewicht und die Anzahl ergänzen:

f_1(vektor_a, vektor_b) =
= f_1( (a_x,a_y,a_z,a_f,a_g,a_m), (b_x,b_y,b_z,b_f,b_g,b_m)
= (a_x*b_x) + (a_y*b_y) + (a_z*b_z) + (a_f*b_f) + (a_g*b_g) + (a_m*b_m)

und

f_2(vektor_a, vektor_b) =
= f_2( (a_x,a_y,a_z,a_f,a_g,a_m), (b_x,b_y,b_z,b_f,b_g,b_m)
= (a_x*b_x) + (a_y*b_y) + (a_z*b_z) + (a_f*b_f) + (a_g*b_g) - (a_m*b_m)


Hallo Kurt,


wenn Du noch Lust und Zeit hast, so habe ich noch eine kleine Aufgabe zu Bilinearformen für Dich:

Oben haben wir ja f_1 (gummibärchen_vektor_1, gummibärchen_vektor_2) und f_2 (gummibärchen_vektor_1, gummibärchen_vektor_2) ausgerechnet.


Berechne auch:

f_1 (gummibärchen_vektor_2, gummibärchen_vektor_1) und f_2 (gummibärchen_vektor_2, gummibärchen_vektor_1)


Jetzt möchte ich Deine Phantasie anregen: Hast Du eine Idee, warum dasselbe herauskommt ?


Freundliche Grüsse, Ralf
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Kurt



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BeitragVerfasst am: 15.06.2008, 16:00    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Ralf,

es muss doch erhebend sein die -Sprache- Mathematik zu beherrschen.
Ihr liegt irgendwie eine gewisse -Wahrheit- im Blut.


ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:

Mathematisch gesprochen benötigen wir aber noch einen Vektorraum, und dazu wird eine "beliebige" Vielfachenbildung benötigt. Vornehm ausgedrückt müssen die Vielfachen einem "Körper" (bzw. englisch "field")entstammen und das ist also eine Struktur, in der die vier Grundrechenarten "schön" definiert sind.


Der Begriff Feld stammt also von "Körper" in "" ""
Also kein realer Körper, sondern ein gedachter, also etwas das "Raumartig"-keit zulässt/-bereitstellt-.


Hier die Lösungen.


Zitat:

f_1(vektor_a, vektor_b)
f_1 = 8939
f_2 = -9061


f_1(vektor_b, vektor_a)
Aufgabe 2
f_1 = 8939
f_2 = -9061



Die Ergebnisse sind gleich weil

100 x 90

das Gleiche ist
wie

90 x 100


Zitat:

Jeder dieser einfachen Vektoren vektor_x = (1,0,0,0,0,0), vektor_y = (0,1,0,0,0,0), vektor_z = (0,0,1,0,0,0), vektor_f = (0,0,0,1,0,0), vektor_g = (0,0,0,0,1,0) und vektor_m = (0,0,0,0,0,1) beschreibt also gerade eine Komponente und kümmert sich nicht um die anderen Komponenten.

Diese 6 Vektoren sind linear unabhängig, denn es ist ja nicht möglich, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen. Und zwar ganz anschaulich deswegen, weil die Komponente des betrachteten Vektors ja nicht von den anderen 5 Vektoren beschrieben wird.

Das ist nun ein sehr einfaches Beispiel von linear unabhängigen Vektoren; aber betrachten wir die beiden Vektoren (1,1,1,0,0,0) und (0,0,0,1,0,0): Auch diese beiden sind linear unabhängig, weil der erste sich nur um die Ortsangabe kümmert und der zweite sich nur um die Farbe.


Schön langsam dämmerts.


Kurt
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 16.06.2008, 11:19    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Hier die Lösungen.


Zitat:

f_1(vektor_a, vektor_b)
f_1 = 8939
f_2 = -9061


f_1(vektor_b, vektor_a)
Aufgabe 2
f_1 = 8939
f_2 = -9061


Hallo Kurt,

ob es richtig ist, weiss ich bei solchen hässlichen Zahlen nicht, aber ich habe dasselbe herausbekommen wie Du Smile


Kurt hat Folgendes geschrieben:
Die Ergebnisse sind gleich weil

100 x 90

das Gleiche ist
wie

90 x 100


Super: Genau darauf kommt es an. Smile Smile

Ich glaube, ich darf jetzt vorgreifen - wenn diese Aufgabe zu schwer ist, dann sage es ungeniert, aber wollen wir es zusammen versuchen:

Aufgabe: f_1 und f_2 sind Bilinearformen, die symmetrisch sind, d.h.

f_1(vektor_a, vektor_b) = f_1(vektor_b, vektor_a)
f_2(vektor_a, vektor_b) = f_2(vektor_b, vektor_a)


Anleitung: Den Beweis, dass f_1 und f_2 wirklich Bilinearformen sind, schenken wir uns, da er sehr technisch ist und uns in diesem Forum eigentlich wenig Erkenntnis bringt. Zudem sollten wir vorher kennenlernen, was lineare Funktionen sind, obwohl wir das eigentlich auch nicht brauchen.

Du darfst gerne "laut" denken; ich bin tatsächlich interessiert, mal zu sehen, wie ein Nicht-Mathematiker eine solche Aufgabe angeht - das Know-How, diese Aufgabe zu lösen, hast Du schon längst, wie Deine obige Aussage "weil 90*100 = 100*90" ganz klar zeigt. Jetzt muss man diese Aussage von Dir nur noch formal einsetzen.

Viel Spass Smile


Freundliche Grüsse, Ralf
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ralfkannenberg



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BeitragVerfasst am: 16.06.2008, 11:23    Titel: Antworten mit Zitat

Kurt hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Jeder dieser einfachen Vektoren vektor_x = (1,0,0,0,0,0), vektor_y = (0,1,0,0,0,0), vektor_z = (0,0,1,0,0,0), vektor_f = (0,0,0,1,0,0), vektor_g = (0,0,0,0,1,0) und vektor_m = (0,0,0,0,0,1) beschreibt also gerade eine Komponente und kümmert sich nicht um die anderen Komponenten.

Diese 6 Vektoren sind linear unabhängig, denn es ist ja nicht möglich, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen. Und zwar ganz anschaulich deswegen, weil die Komponente des betrachteten Vektors ja nicht von den anderen 5 Vektoren beschrieben wird.

Das ist nun ein sehr einfaches Beispiel von linear unabhängigen Vektoren; aber betrachten wir die beiden Vektoren (1,1,1,0,0,0) und (0,0,0,1,0,0): Auch diese beiden sind linear unabhängig, weil der erste sich nur um die Ortsangabe kümmert und der zweite sich nur um die Farbe.


Schön langsam dämmerts.


Hallo Kurt,


das sehe ich Smile

Machen wir auch noch eine einfache Aufgabe zur Linearen Unabhängigkeit:

Sind die folgenden Vektoren linear unabhängig ?

vektor_1 = (1,1,1,0,0,0)
vektor_2 = (1,0,0,0,0,0)
vektor_3 = (0,1,0,0,0,0)
vektor_4 = (0,0,1,0,0,0)


Viel Spass Smile


Freundliche Grüsse, Ralf
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Kurt



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BeitragVerfasst am: 18.06.2008, 19:52    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Ralf,

es ist schon ein Kreuz mit der Zeit.
Sie ist immer da wo man sie nicht braucht.

ralfkannenberg hat Folgendes geschrieben:
Kurt hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Jeder dieser einfachen Vektoren vektor_x = (1,0,0,0,0,0), vektor_y = (0,1,0,0,0,0), vektor_z = (0,0,1,0,0,0), vektor_f = (0,0,0,1,0,0), vektor_g = (0,0,0,0,1,0) und vektor_m = (0,0,0,0,0,1) beschreibt also gerade eine Komponente und kümmert sich nicht um die anderen Komponenten.

Diese 6 Vektoren sind linear unabhängig, denn es ist ja nicht möglich, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen. Und zwar ganz anschaulich deswegen, weil die Komponente des betrachteten Vektors ja nicht von den anderen 5 Vektoren beschrieben wird.

Das ist nun ein sehr einfaches Beispiel von linear unabhängigen Vektoren; aber betrachten wir die beiden Vektoren (1,1,1,0,0,0) und (0,0,0,1,0,0): Auch diese beiden sind linear unabhängig, weil der erste sich nur um die Ortsangabe kümmert und der zweite sich nur um die Farbe.


Schön langsam dämmerts.


Hallo Kurt,


das sehe ich Smile

Machen wir auch noch eine einfache Aufgabe zur Linearen Unabhängigkeit:

Sind die folgenden Vektoren linear unabhängig ?

vektor_1 = (1,1,1,0,0,0)
vektor_2 = (1,0,0,0,0,0)
vektor_3 = (0,1,0,0,0,0)
vektor_4 = (0,0,1,0,0,0)




Zitat:

Jeder dieser einfachen Vektoren vektor_x = (1,0,0,0,0,0), vektor_y = (0,1,0,0,0,0), vektor_z = (0,0,1,0,0,0), vektor_f = (0,0,0,1,0,0), vektor_g = (0,0,0,0,1,0) und vektor_m = (0,0,0,0,0,1) beschreibt also gerade eine Komponente und kümmert sich nicht um die anderen Komponenten.

Diese 6 Vektoren sind linear unabhängig, denn es ist ja nicht möglich, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen. Und zwar ganz anschaulich deswegen, weil die Komponente des betrachteten Vektors ja nicht von den anderen 5 Vektoren beschrieben wird.

Das ist nun ein sehr einfaches Beispiel von linear unabhängigen Vektoren; aber betrachten wir die beiden Vektoren (1,1,1,0,0,0) und (0,0,0,1,0,0): Auch diese beiden sind linear unabhängig, weil der erste sich nur um die Ortsangabe kümmert und der zweite sich nur um die Farbe.


Dann versuch ich mal zu denken. (es gelingt nicht immer ausreichend gut).

Zitat:

"Jeder dieser einfachen Vektoren...kümmert sich nicht um die anderen Komponenten"

und

"Diese 6 Vektoren sind linear unabhängig, denn es ist ja nicht möglich, einen von ihnen als Summe und Vielfache der anderen darzustellen. Und zwar ganz anschaulich deswegen, weil die Komponente des betrachteten Vektors ja nicht von den anderen 5 Vektoren beschrieben wird."


Also sind die in unserem Gummibärchenbeispiel verwendeten Vektoren davon betroffen.

vektor_1 = (1,1,1,0,0,0)
vektor_2 = (1,0,0,0,0,0)

Vektor_1 beschreibt Räumliches.
Vektor zwei eine Richtung.
Somit haben sie keine direkten Gemeinsamkeiten und sind demnach linear unabhängig.


Kurt
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Kurt is offline Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
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