From 475d3df192bf90b5e419c6d581cb82ea066ba35b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: alexander Date: Fri, 20 Feb 2026 14:13:38 +0100 Subject: [PATCH] expend linAlg --- src/cheatsheets/LinearAlgebra.typ | 88 ++++++++++++++++++++----------- src/lib/mathExpressions.typ | 3 +- 2 files changed, 58 insertions(+), 33 deletions(-) diff --git a/src/cheatsheets/LinearAlgebra.typ b/src/cheatsheets/LinearAlgebra.typ index 80c9c75..1d60a3e 100644 --- a/src/cheatsheets/LinearAlgebra.typ +++ b/src/cheatsheets/LinearAlgebra.typ @@ -92,9 +92,17 @@ $S_n$: Symetrisch Gruppe (Permutation von element) \ $(S_n, compose)$ ist Gruppe, aber nicht kommutativ ] + + #bgBlock(fill: colorAllgemein)[ + #subHeading(fill: colorAllgemein)[Komplexe Zahlen] + + #ComplexNumbersSection() + ] + #colbreak() #bgBlock(fill: colorVR)[ #subHeading(fill: colorVR)[Vektorräume (VR)] + Bsp: $KK^n$ ($RR^n, CC^n$) \ $(V, plus.o, dot.o)$ ist ein über Körper $K (V, +, dot)$ \ $(V, +), (V, dot)$ kommutativ Gruppe - Vektor-Addition $+: V times V -> V, (v,w) -> v + w$ @@ -105,10 +113,8 @@ $(lambda + mu)v = lambda v + mu v$ - Neutrales Element für $dot.o : 1v = v$ - Neutrales Element für $plus.o : arrow(0) in V$ - Bsp: $KK^n$ ($RR^n, CC^n$) *Untervektorraum: (UVR)* $U subset V$ \ - #grid(columns: (1fr, 1fr, 1fr), align(center, $forall v,w : v + w in U$), align(center, $arrow(0) in U$), @@ -117,32 +123,64 @@ ] #bgBlock(fill: colorVR)[ - #subHeading(fill: colorVR)[Basis und Dim] - *Linear Abbildung:* $Phi: V -> V$ - - $Phi(0) = 0$ - - $Phi(lambda v + w) = lambda Phi(v) + Phi(w)$ - - Menge aller linearen Abbildung: $L(V,W)$ + #subHeading(fill: colorVR)[Spann, Erzeugendensystem, Basis, Dim] + $"Sei" V "ein" KK"-VR"\ M = {ve(v_1), ve(v)_2, ve(v)_3, ...}, ve(v_i) in V "Menge von Vektoren"$ - *Basis:*\ - linear unabhänige Menge $B$ an $v in V$, sodass $op("spann")(v_1, ..., v_n) = op("spann")(V)$ - - $B$ ist Erzeugerssystem von $V$ - - Endliche Erzeugerssystem: $abs(B_1)=abs(B_2)...$ + *Spann:* UVR von $V quad quad spann(M) subset V$ + - UVR $= op("spann")(M) = limits(inter)_(M subset U) U$ \ + $spann(M)$ ist der Durchschnitt aller Untervektorräume $U subset.eq V$ , die M enthalten: + - $op("spann")(M) = $ Alle lin. Kombindation von $ve(v_1), ve(v_2), ... in M$ \ + $lambda_1 ve(v_1) + lambda_2 ve(v_2) + ... = ve(v) in spann(M)$ + - Linear Abbildung $Phi : op("spann")(Phi(M)) = Phi(op("spann")(M))$ - *Linear unabhänige:* - Linearkombintation in welcher $lambda_0 = 0, ..., lambda_n = 0$ die EINZIEGE Lösung für $lambda_0 v_0 + ... + lambda_1 v_1 = 0$ + *Erzeugendensystem* \ + Menge $M = {ve(v_1), ve(v)_2, ve(v)_3, ...}$ ist Erzeugendensystem von UVR $U$ wenn $spann(M) = U$ - *Basisergänzungssatz:* \ - Sei ${v_1, ... v_n}$ lin. unabhänig und $M$ kein Basis. Dann $exists v_(n+1)$ sodass ${v_1, ... v_n, v_(n+1)}$ lin unabhänig (aber evt. eine Basis ist) + *Basis:* #underline("kleinstmögliche") Erzeugendensystem \ + - Immer linear unabhänige Menge $B$ an $v in V$, sodass $op("spann")(v_1, ..., v_n) = op("spann")(V)$ + - Jede Basis $B$ ist Erzeugerssystem (ABER NICHT ungekehrt) + - Endliche Erzeugerssystem: \ + $B_1, B_2, ...$ Erzeugerssystem vom gleichen $V$ \ + $=> abs(B_1)=abs(B_2)...$ - *Dimension:* $dim V = \#$Vektoren der Basis + *Basisergänzungssatz:* Sei $M = {ve(v_1), ... ve(v_n)}, ve(v_i) in V$ lin. unabhänig aber $M$ kein Basis des $V$. Dann $exists v_(n+1)$ sodass $M union {ve(v_(n+1))}$ lin unabhänig (aber evt. eine Basis ist) + + *Linear unabhänige:* \ + - $v$ ist linear unabhänig wenn \ $spann(M) != spann(M without {ve(v)})$ + - $M$ besteht nur aus linear unabhänig Vektoren wenn \ + $lambda_0 = 0, ..., lambda_n = 0$ die EINZIEGE Lösung für \ $lambda_0 ve(v_0) + ... + lambda_1 ve(v_1) = ve(0)$ \ + $->$ Bei Matrizen: $A ve(v) = ve(0)$ lösen \ + - Überprüfung by Inspection + - Überprüfung: Spalten Vekotren ein Matrix $A : A ve(v) = 0$ + - Nur $ve(0)$ als Lösung $<=>$ Linearunabhänig + - $kern(A) = {ve(0)} <=>$ Linerarunabhänig + + + *Dimension:* + - $dim V = \#$Vektoren der Basis (#underline[linear unabhänigs] Erzeugendensystem) - $dim V = infinity$, wenn $V$ nicht endlich erzeugt ist - ] + - $dim {ve(0)} = 0$ + $U "UVR von "V => dim U <= dim V$ + - Kodimension: $dim V - dim U$ + - Wenn $dim U = dim V <=> U = V "(Kodimension"=0")"$ + - Kodimension $= 1$ Hyperebend + ] + #colbreak() #bgBlock(fill: colorAbbildungen)[ #subHeading([Abbildungen], fill: colorAbbildungen) $f(x)=y, f: A -> B$ + *Linear Abbildung:* $Phi: M -> N$ + - $Phi(0) = 0$ + - $Phi(lambda v + w) = lambda Phi(v) + Phi(w)$ + - Menge aller linearen Abbildung: $L(M,N), space "Mengen" M,N$ + - $spann(Phi(M)) = Phi(spann(M))$ + + *Vektorraum-Homomorphismus:* linear Abbildung zwischen VR, + Bsp. jede Matrix + *Injectiv (Monomorphismus):*\ _one to one_ \ $f(x) = f(y) <=> x = y$ \ @@ -170,11 +208,7 @@ Beweiß durch Wiederspruch \ für Gegenbeweiß - *Vektorraum-Homomorphismus:* linear Abbildung zwischen VR \ - Bsp. jede Matrix - - *Endomorphismus:* $A -> B$ mit $A, B subset.eq C$ - + *Endomorphismus:* $A -> B$ mit $A, B subset.eq C$ \ Endomorphismus: $KK^n -> KK^n$ \ KEIN Endomorphismus: $KK^n -> KK^m, m != n$ \ Bsp. #underline("Qudratische") Matrix @@ -188,11 +222,6 @@ #subHeading(fill: colorAbbildungen)[Spann und Bild] $f: A -> B$ - *Spann:* - - Vektorraum $V : op("spann")(V) = limits(inter)_(M subset V) U$ - - $B : op("spann")(U) = {lambda_0 v_0 + ... + lambda_n v_n, lambda_0, ... lambda_n in K}$ - - $op("spann")(Phi(M)) = Phi(op("spann")(M))$ - *Urbild:* $f^(-1)(I subset B) subset.eq A$ *Bild:* Wertemenge $WW$ @@ -455,11 +484,6 @@ #colbreak() - #bgBlock(fill: colorAllgemein)[ - #subHeading(fill: colorAllgemein)[Komplexe Zahlen] - - #ComplexNumbersSection() - ] #sinTable ] diff --git a/src/lib/mathExpressions.typ b/src/lib/mathExpressions.typ index 5930fd7..1bdf376 100644 --- a/src/lib/mathExpressions.typ +++ b/src/lib/mathExpressions.typ @@ -2,10 +2,11 @@ #let kern(x) = $op("kern")(#x)$ #let alg(x) = $op("alg")(#x)$ #let geo(x) = $op("geo")(#x)$ -#let spann(x) = $op("spann")(#x)$ +#let spann(x) = math.op($op("spann")(#x)$) #let Bild(x) = $op("Bild")(#x)$ #let Rang(x) = $op("Rang")(#x)$ #let Eig(x) = $op("Eig")(#x)$ +#let ve(x) = math.op($overline(#x)$) #let lim = $limits("lim")$ #let ip(x, y) = $lr(angle.l #x, #y angle.r)$