Der Kern einer Abbildung dient in der Algebra dazu, anzugeben, wie stark die Abbildung von der Injektivität abweicht. Dabei ist die genaue Definition abhängig davon, welche algebraischen Strukturen betrachtet werden. So besteht beispielsweise der Kern einer linearen Abbildung zwischen Vektorräumen und aus denjenigen Vektoren in, die auf den Nullvektor in abgebildet werden; er ist also die Lösungsmenge der homogenen linearen Gleichung und wird hier auch Nullraum genannt. In diesem Fall ist genau dann injektiv, wenn der Kern nur aus dem Nullvektor in besteht. Lineare abbildung kern und bild der. Analoge Definitionen gelten für Gruppen- und Ringhomomorphismen. Der Kern ist von zentraler Bedeutung im Homomorphiesatz. Definition [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Ist ein Gruppenhomomorphismus, so wird die Menge aller Elemente von, die auf das neutrale Element von abgebildet werden, Kern von genannt. Er ist ein Normalteiler in. Ist eine lineare Abbildung von Vektorräumen (oder allgemeiner ein Modulhomomorphismus), dann heißt die Menge der Kern von.
24 Seien \(V\), \(W\) endlich-dimensionale \(K\)-Vektorräume mit \(\dim V = \dim W\). Ferner sei \(f\colon V\rightarrow W\) eine lineare Abbildung. Dann sind äquivalent: \(f\) ist ein Isomorphismus, \(f\) ist injektiv, \(f\) ist surjektiv. Wir schreiben \(d = \dim (V) = \dim (W)\), \(d^\prime = \dim \operatorname{Ker}(f)\) und \(d^{\prime \prime} = \dim \operatorname{Im}(f)\). Dann gilt \(0\le d^\prime, d^{\prime \prime} \le d\) und die Dimensionsformel besagt \(d^\prime + d^{\prime \prime} = d\). Daraus folgt die Äquivalenz \[ d^\prime =0\ \text{und}\ d^{\prime \prime} = d \quad \Longleftrightarrow \quad d^\prime = 0\quad \Longleftrightarrow \quad d^{\prime \prime} = d. Lineare abbildung kern und bill gates. \] Das Korollar folgt nun daraus, dass \(d^\prime =0\) gleichbedeutend damit ist, dass \(\operatorname{Ker}(f)=0\), also dass \(f\) injektiv ist, und dass \(d^{\prime \prime}=d\) bedeutet, dass \(\operatorname{Im}(f) = W\), also dass \(f\) surjektiv ist. Beachten Sie die Analogie zu Satz 3. 64 der besagt, dass eine Abbildung zwischen endlichen Mengen mit gleich vielen Elementen genau dann injektiv ist, wenn sie surjektiv ist.
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Dann gilt \[ w+w^\prime = f(v) + f(v^\prime) = f(v+v^\prime) \in \operatorname{Im}(f) \] wegen der Linearität von \(f\). Für \(w = f(v) \in \operatorname{Im}(f)\) und \(a\in K\) erhalten wir entsprechend \(aw = af(v) = f(av)\in \operatorname{Im}(f)\). Satz 7. 22 Die lineare Abbildung \(f\colon V\to W\) ist genau dann injektiv, wenn \(\operatorname{Ker}(f)=\{ 0\} \). Wenn \(f\) injektiv ist, kann es höchstens ein Element von \(V\) geben, das auf \(0\in W\) abgebildet wird. Weil jedenfalls \(f(0) =0\) gilt, folgt \(\operatorname{Ker}(f)=\{ 0\} \). Lineare Abbildungen, Kern und Bild - YouTube. Ist andererseits \(\operatorname{Ker}(f)=\{ 0\} \) und gilt \(f(v) = f(v^\prime)\), so folgt \(f(v-v^\prime)=f(v)-f(v^\prime)=0\), also \(v-v^\prime \in \operatorname{Ker}(f) = 0\), das heißt \(v=v^\prime \). Eine injektive lineare Abbildung \(V\to W\) nennt man auch einen Monomorphismus. Eine surjektive lineare Abbildung \(V\to W\) nennt man auch einen Epimorphismus. Für eine Matrix \(A\) gilt \(\operatorname{Ker}(A) = \operatorname{Ker}(\mathbf f_A)\), \(\operatorname{Im}(A) = \operatorname{Im}(\mathbf f_A)\).
Sei \(U\subseteq V\) ein Komplementärraum von \(\operatorname{Ker}(f)\). Wir bezeichnen die Einschränkung von \(f\) auf \(U\) mit \(f_{|U}\). Ihr Bild liegt natürlich in \(\operatorname{Im}(f)\). Wir zeigen gleich, dass \(f_{|U}\colon U \to \operatorname{Im}(f)\) ein Isomorphismus ist. Daraus folgt jedenfalls der Satz, denn es folgt \(\dim (U) = \dim \operatorname{Im}(f)\) und damit \(\dim V = \dim \operatorname{Ker}(f) + \dim U = \dim \operatorname{Ker}(f) + \dim \operatorname{Im}(f)\) (benutze Satz 6. 46 oder Korollar 6. 54 und Lemma 7. 11). Lineare Abbildungen, Kern und Bild – Mathe Krieger. Um zu zeigen, dass \(f_{|U}\colon U \to \operatorname{Im}(f)\) ein Isomorphismus ist, zeigen wir die Injektivität und die Surjektivität. Injektivität. Ist \(u\in U\), \(f_{|U}(u) = 0\), so gilt \(u\in U\cap \operatorname{Ker}(f) = 0\), also \(u=0\). Surjektivität. Sei \(w\in \operatorname{Im}(f)\). Dann existiert \(v\in V\) mit \(f(v)=w\). Wir schreiben \(v = v^\prime + u\) mit \(v^\prime \in \operatorname{Ker}(f)\), \(u\in U\) und erhalten \[ f_{|U}(u) = f(v-v^\prime) = f(v) - f(v^\prime) = w. \] Korollar 7.
Die Dimension des Kerns wird auch als Defekt bezeichnet und kann mit Hilfe des Rangsatzes explizit berechnet werden. Verallgemeinerungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Universelle Algebra [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] In der universellen Algebra ist der Kern einer Abbildung die durch induzierte Äquivalenzrelation auf, also die Menge. Wenn und algebraische Strukturen gleichen Typs sind (zum Beispiel und sind Verbände) und ein Homomorphismus von nach ist, dann ist die Äquivalenzrelation auch eine Kongruenzrelation. Lineare Abbildung Kern = Bild. Umgekehrt zeigt man auch leicht, dass jede Kongruenzrelation Kern eines Homomorphismus ist. Die Abbildung ist genau dann injektiv, wenn die Identitätsrelation auf ist. Kategorientheorie [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] In einer Kategorie mit Nullobjekten ist ein Kern eines Morphismus der Differenzkern des Paares, das heißt charakterisiert durch die folgende universelle Eigenschaft: Für die Inklusion gilt. Ist ein Morphismus, so dass ist, so faktorisiert eindeutig über.
12. 2008, 00:12 Ja an sowas hab ich auch gedacht, ist korrekt. Warum es für R^5 nicht funktioniert sollte dann auch klar sein Anzeige 12. 2008, 00:24 ähm ehrlich gesagt ist das mir dann noch nicht klar, könnte mir das nur verbal vorstellen. Da im R5 5 vektoren existieren, kann der Kern nie dem Bild entsprechen, das es nie 3 vektoren gibt, die 0 werden, beziehungsweise der es immer zu einem ungleichgewicht kommt, aber wie kann man das anhand von Formeln begründen... und zu oben. Meine Abbildung von R4 -> R4 ist dann K: y= A x oder, weil ich mir auch noch nicht im klaren bin, ob das nun meine Abbildung ist, da ich die dort ja bloß als hilfsmittel definiert hab 12. 2008, 00:31 Zitat: Original von Xx AmokPanda xX Nicht so kompliziert... Muss ich den Link nochmal posten? Ja. Du solltest eine lin. Abb. Lineare abbildung kern und bild video. angeben und das hast du getan... 12. 2008, 00:36 also zusammenfassend: Abbildung: K: y = Ax und warum es in R5 nicht existiert: Weil Kern A = Bild A wegen dem Dimensionssatz nicht gilt. Hätte jemand dafür vielleicht noch eine bessere begrüngung 12.
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