Lineare Algebra

Hier im Hause habe ich vor allem Frau Hertl zu danken, die das 'IEX-Skript geschrieben hat und Herrn Michael Prechtel, der zur Lösung schwieriger 1EX Probleme so manche Stunde für uns abgezweigt hat. Auch Frau Zirngibl danke ich für Ihre Mithilfe bei der Vorbereitung des Manuskripts. Kurz vor Ablauf des Termins schließlich, wenn sich der Fleiß zur Hektik steigert, hätte ich ohne den Einsatz meiner Mitarbeiter Martin Lercher und Robert Mandl wie ein Formel-I-Fahrer dagestanden, der während des Rennens seine Reifen selber wechseln soll. Ihnen allen sei herzlich gedankt. Regensburg, im August 1991 Klaus J änich Inhaltsverzeichnis 1. Mengen und Abbildungen 1. 1 Mengen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1. 3 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1. 4 Literaturhinweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1. 5 Übungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. Vektorräume 2. 1 Reelle Vektorräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2. 2 Komplexe Zahlen und Komplexe Vektorräume . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2. 3 Untervektorräume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2. 4 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2. 5 Körper (Ein Abschnitt für Mathematiker) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2. 6 Was sind Vektoren? (Ein Abschnitt für Physiker) . . . . . . . . . . . . 38 2. 7 Komplexe Zahlen vor 400 Jahren (Historische Notiz) . . . . . . . . . 50 2. 8 Literaturhinweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2. 9 Übungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3. Dimensionen 3. 1 Lineare Unabhängigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3. 2 Der Dimensionsbegriff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3. 3 Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3. 4 Beweis des Basisergänzungssatzes und des Austaus- lemmas (Ein Abschnitt für Mathematiker) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3. 5 Das Vektorprodukt (Ein Abschnitt für Physiker) . . . . . . . . . . . . . 69 3. 6 Der „Steinitzsche Austauschsatz“ (Historische Notiz) . . . . . . . . 75 3. 7 Literaturhinweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3. 8 Übungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 VIII INHALTSVERZEICHNIS 4. Lineare Abbildungen 4. 1 Lineare Abbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4. 2 Matrizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .