Was soll das für ein Nachweis bezüglich dem Distributivgesetz und Assoziativgesetz sein (Vektorräume)?


06.12.2022, 23:00

Warum sei das ein nachweis, dass die GEsetze gelten, klar qpx=0 und q^(tilde)px=0, also das ist käquivalent, aber was bringt das?


07.12.2022, 12:34

Wenn ihr das auch nicht nachvollziehen könnt, hat jemand einen alternativen Beweis, für die beiden Gesetze?

1 Antwort

In der Mathematik ist "unmittelbar einleuchtend" nicht dasselbe wie "bewiesen" - es gibt (zu viele) Gegenbeispiele. Deshalb muss man (wenigstens im Prinzip) auch scheinbar triviale Dinge formal beweisen.

Hier wird erst einmal bewiesen, dass K ein Modul über ℤ_p ist, also dass die Modul-Axiome gelten: https://de.wikipedia.org/wiki/Modul_(Mathematik)#Moduln_%C3%BCber_einem_kommutativen_Ring_mit_Einselement - insbesondere das erste der dort genannten Axiome.

Vermutlich wird es klarer, wenn du an jeden Operator schreibst, in welchem Bereich (K×K, ℤ_p×ℤ_p, ℤ_p×K) er wirkt, wie links unten bei l_1 ·_p l_2.

Dummerweise unterscheidet auch der verlinkte Wikipedia-Artikel nur durch den Kontext zwischen den beiden Multiplikations-Operatoren.

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(In der 5. oder 6. Zeile sollte statt "(Genau x-mal)" "(Genau l-mal)" stehen)

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 12:58

Danke dir, was ich jedoch nicht nachvollziehen kann, das soll doch ein Beweis sein, dass es nur ein Körper über Z_p bzw. F_p ist, also dass es z. B. kein Körper über |N sein kann.

Was ich gar nicht nachvollziehen kann, warum ist das jetzt dadurch bewiesen? Weil an sich, nimmt man ja einfach von der Menge F_p eine Variable und rechnet, aber ich könnte ja auch sagen dass mein l z. B. von |N ist, ich sehe dann nicht das Problem, dass es nicht gehen sollte?

Also warum wurde hier jetzt nachgewiesen, dass es nur ein Vektorraum über F_p sein kann und nicht z. B über Z?

Jangler13  07.12.2022, 13:04
@kadwin0
Danke dir, was ich jedoch nicht nachvollziehen kann, das soll doch ein Beweis sein, dass es nur ein Körper über Z_p bzw. F_p ist, also dass es z. B. kein Körper über |N sein kann.

Nö, da wird nur bewiesen, dass K ein F_p-Vektorraum ist. Mehr wird dort nicht bewiesen.

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 13:05
@Jangler13

Aber die Aufgabenstellung lautet: "Zeigen Sie, dass K ein F_P Vektorraum ist" Heißt das dann nicht, dass K immer ein F_P Vektorraum ist und ich das zeigen muss? Oder heißt es nur, ich musste zeigen, dass es ein F_P Vektorraum sein kann?

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 13:12
@Jangler13

Also ist dann der Beweis nicht vollständig?

Jangler13  07.12.2022, 13:13
@kadwin0

Du sollst nur zeigen, dass du K als F_p Vektorraum betrachten kannst, mehr nicht.

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 13:15
@Jangler13

OMG wtf das wars? Ich habe die Aufgabenstellung komplett falsch interpretiert dann, habe seit Tagen gedacht, der Beweis soll ein Beweis dafür sein, dass nur Vektorräume mit F_p möglich sind für K...

Danke.

Habe mich schon seit Tagen gedacht, wie das, das von mir ursprünglich gedachte, beweisen soll...

PWolff  07.12.2022, 14:02
@kadwin0

Über ℤ gibt es nur Module, keine Vektorräume (die einen Körper erfordern).

Es soll hier nachgewiesen werden, dass K ein Vektorraum über ℤ_p ist, aber nicht, dass es kein Vektorraum oder Modul über einem anderen Ring ist, eben weil K ein Vektorraum nur über einem Unterkörper/Unterring (bis auf Isomorphie) ist.

PWolff  07.12.2022, 14:04
@kadwin0

Tatsächlich ist ein Körper ein Vektorraum genau über seinen Unterkörpern (bis auf Isomorphie, wie üblich).

MagicalGrill  07.12.2022, 14:06
@kadwin0
habe seit Tagen gedacht, der Beweis soll ein Beweis dafür sein, dass nur Vektorräume mit F_p möglich sind für K...

Ich wundere mich ehrlich gesagt, wie man die Aussage "K ist ein Vektorraum über F_p" so falsch auffassen kann 🤔 Da steht doch absolut nichts von "F_p ist der einzige Körper [...]" o.ä.

Ich glaube, eines deiner Hauptprobleme ist, dass du zu viel in mathematische Aussagen reininterpretierst. In Mathematik meint man normalerweise stumpf genau das, was da steht - nicht mehr und nicht weniger.

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 14:41
@MagicalGrill

Weil da steht "K ist ein Vektorraum über F_P" und wir haben uns gedacht, naja das heißt ja wohl, dass wenn er ein Vektorraum ist, dann über F_P

Daraus habe ich geschlussfolgert K ist immer ein Vektorraum über F_p keine Ahnung, also aber nicht nur ich, also auch fast alle meine Kommilitonen hahaha. Jeder hat das so interpretiert, zumindest jeden den ich kenne.

PWolff  07.12.2022, 15:04
@kadwin0

Unter der (genannten!) Voraussetzung, dass K von der Charakteristik p ist, ist K auch immer ein Vektorraum über Z_p

MagicalGrill  07.12.2022, 15:16
@kadwin0
Weil da steht "K ist ein Vektorraum über F_P" und wir haben uns gedacht, naja das heißt ja wohl, dass wenn er ein Vektorraum ist, dann über F_P

Das ist eine etwas seltsame Sichtweise. Angenommen ich würde folgende Aussage treffen:

Peter kann einen LKW fahren.

Würdest du dann daraus folgende Aussage ableiten?

Wenn Peter etwas fahren kann, dann ist es ein LKW.

Dann wäre "Peter kann einen LKW fahren" ja gleichbedeutend damit, dass Peter einen LKW und nichts anderes fahren kann. Aber so funktioniert der Satz nicht - weder in der deutschen Sprache, noch in der mathematischen Logik ;)

PWolff  07.12.2022, 15:23
@MagicalGrill

Leider ist die menschliche Psyche an dieser und verwandten Stellen etwas reichlich primitiv - sie hat extreme Schwierigkeiten, mit Implikationen richtig umzugehen und verfällt von Natur aus in einen "Alles-oder-Nichts"-Dualismus (nach wenigstens einer psychologischen Schule; etwa bei Paul Watzlawick, wenn er Mythen/Märchen analysiert). Ähnlich mit Passiv, das regelmäßig mit Aktiv verwechselt wird.

Für jemanden, dessen Verstand schon in der Kindheit in mathematischer Logik ausgebildet wurde, ist das schwer nachvollziehbar.

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 15:46
@MagicalGrill

Hier ist es ja offensichtlich, bei Peter kann einen LKW fahren würde ich nicht aber als Vergleich nehmen, der Deutschsatz passt danicht ganz rein, meiner Ansicht nach.

Dafür müsste stehen:

"K kann ein Vektorraum über F_P sein"

und dann wäre es sehr klar, mit kann. Und dein Deutschsatz Beispiel würde dazu apssen.

Da kann aus meiner Sicht eine mächtige Funktion in diesem Satz hat und nichts ausschließend assoziiert.

"K ist ein Vektorraum über F_P"

Würde ich eher mit einem Alltagsbeispiel so übersetzen:

Peter ist ein Lehrer in der Grundschule.

Und joa hier hätte ich ehrlich gesagt auch gesagt, nur weil da steht, dass er ein Grundschullehrer ist, heißt es nicht, dass er nicht auch höhere Klassen unterrichtet, aber so ist das etwas komplexer, die Implikation, aus meiner Sicht.

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 15:50
@kadwin0

Mit kann ist die Implikation um vielfaches leichter, also wenn da gestanden hätte "kann ein Vektorraum über F_p sien.

MagicalGrill  07.12.2022, 16:09
@kadwin0
Dafür müsste stehen:
"K kann ein Vektorraum über F_P sein"

So eine Formulierung wirst du quasi nie finden. Denn es ist nicht nur so, dass es theoretisch denkbar wäre, dass K ein Vektrorraum über F_p sein könnte - K ist (mit den kanonischen Operationen) ein Vektorraum über F_p. Und eventuell gibt es eben noch andere Körper, über denen K (mit geeigneten Operationen) ein Vektorraum ist.

Würdest du dich an der Aussage "R² ist ein R-Vektorraum" stören, weil R² auch über Q ein Vektorraum ist?

kadwin0 
Beitragsersteller
 07.12.2022, 16:10
@MagicalGrill
Würdest du dich an der Aussage "R² ist ein R-Vektorraum" stören, weil R² auch über Q ein Vektorraum ist?

Nein das hätte mich nicht gestört, weil das näher wirkt, hast recht. Danke dir.