Das Wesen eines Vektorraums

Algebraische Struktur im [image]

 

Definition: Es seien [image] und [image]

Die Addition ist eine positive assoziative und kommutative Operation.

 

[image]

 

Die Multiplikation ist kommutativ und distributiv, außerdem gilt [image] und [image].

 

[image]

 

Das neutrale Element bezüglich der Addition ist der Nullvektor [image].

 

[image]

 

Gleichungen der Gestalt [image] sind lösbar: [image].

 

[image]

 

 

Durch die Gültigkeit dieser Gesetze für den [image] wird dieser zu einem „linearen Raum“ über den Körper [image] der reellen Zahlen oder „Vektorraum“.

 

Definition

 

Sei [image] eine Menge und [image] ein Körper. Zu je zwei Elementen [image] und [image] aus [image] gebe es genau ein Element [image]. Zu jedem [image] aus [image] und jedem Element [image] aus [image] gebe es genau ein Element [image]. [image] heißt Vektorraum (VR) über [image], wenn die folgenden Grundgesetze gelten.

 

• Addition in [image]

 

– Kommutativgesetz

 

[image]

 

– Assoziativgesetz

 

[image]

 

– Neutrales Element

 

[image]

 

und

 

[image]

 

– Inverses Element

 

[image]

 

• Multiplikation mit Körperelementen

 

– Neutrales Element

 

[image]

 

[image]

 

 

[image]

 

 

[image]