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1.4 Vektorraum

Eine Menge von Vektoren V := {v1,v2,v3,...} , jeder bestehend aus einem geordneten n -Tupel von Elementen a aus einem Körper K , wird Vektorraum über dem Körper K genannt (vgl.  [PW72, 2.5]), wenn:

  1. die additive Gruppe (V,+)  existiert und vom ABEL’schen Typ ist (+ :V × V → V );7
  2. für jeden Vektor v ∈ V die Multiplikation mit einem Körperelement (Skalar) a definiert ist und wieder zu einem Vektor u = av∈ V führt (Abgeschlossenheit der Abbildung ⋅ :K× V →  V );8
  3. bezüglich zweier Skalare a,b und der Vektoren u,v  die folgenden Distributivgesetze gelten:
    pict
  4. das Assoziativgesetz (ab)v=  a(bv)  gilt;
  5. und es ein multiplikativ neutrales Element in Bezug auf die Vektoren in V gibt.

Wenn mit n die Anzahl der Tupel eines Vektors v  bezeichnet wird, dann nennt man den zugehörigen Vektorraum (über dem Körper K ) üblicherweise V (K)
 n  oder kurz V = Kn  , also z. B. ℝ3  oder ℤn
  2  . Entsprechend ist auch das neutrale Element, welches als 0= (0,0,...,0)  geschrieben wird, ein Vektor mit n Elementen.

Kann man jeden Vektor von V als Linearkombination von unabhängigen Vektoren u1,u2,...,un ∈ U ⊆ V darstellen, also als

     n
v =    αu ,
    ∑i=1  i i

so nennt man u1,u2,...,un   die Basis, α1,α2,...,αn  die Koeffizienten und n = dim(V) = |V | die Dimension von V .