Inhaltsverzeichnis I Einführung 7 1 Beispiele für Anwendungen der Linearen Algebra 2 Metamathematik 2.1 Symbole, Aussagen und Aussageformen 2.1.1 Mathematische Symbole 2.1.2 Aussagen und Aussageformen 2.1.3 Prinzipien der Mathematischen Logik 2.2 Struktur mathematischer Texte 2.2.1 Axiome und Definitionen 2.2.2 Sätze und Theoreme 2.2.3 Beispiele 2.3 Beweise 2.3.1 Beweis durch vollständige Induktion 2.3.2 Direkte Beweise 2.3.3 Beweise durch Kontraposition 2.3.4 Widerspruchsbeweise 2.3.5 Ringschlüsse 13 13 13 14 15 16 16 17 17 17 18 18 19 19 19 3 Elementare Mengenlehre 3.1 Mengen 3.2 Relationen 3.3 Abbildungen 21 21 23 25 II Grundelemente der Linearen Algebra 9 29 4 Algebraische Strukturen 4.1 Körper und Ringe 4.1.1 Algebraische Struktur der reellen Zahlen 4.1.2 Körper und Ringe 4.2 Beispiele für Körper und Ringe 4.2.1 Der binäre Körper und endliche Körper 4.2.2 Der Körper der komplexen Zahlen 4.2.3 Der Ring der Matrizen 4.3 Homomorphismen zwischen Körpern 31 31 31 33 35 35 39 40 43 5 45 45 47 49 54 64 Theorie der Vektorräume 5.1 Reelle und komplexe Vektorräume 5.2 Unterräume und deren Erzeugung 5.3 Basis und Dimension 5.4 Lineare Abbildungen 5.5 Eigenwerte und Eigenvektoren Bibliografische Informationen http://d-nb.info/1005910308 digitalisiert durch III 6 Anwendungen der Vektorraumtheorie Lineare Gleichungssysteme 6.1 Die Struktur der Lösungsmenge 6.2 Die Lösungsmenge bei einfachen Systemen 6.3 6.4 6.5 6.6 (l,l)-Systeme (1,2)-Systeme 6.2.3 (l.n)-Systeme 72 6.2.4 (m,l)-Systeme 72 Elementare Zeilenumformungen Treppen-Normalform und Gaußalgorithmus Lösungsmenge bei allgemeinen Problemen Invertierbare Matrizen Determinanten 7.1 Flächeninhalt eines Parallelogramms 7.2 Eindeutigkeit von Determinanten 7.3 Existenz von Determinanten: Laplacescher Entwicklungssatz 7.4 Determinantenmultiplikationssatz 7.5 Determinante der Vandermonde-Matrix 8 Polynome 8.1 Der K-Vektorraum der Polynome 8.2 Polynominterpolation 8.3 Interpolation mit kubischen Splines 8.4 Das charakteristische Polynom Erweiterungen von Vektorräumen 9 Euklidische Vektorräume 9.1 9.2 9.3 9.4 69 69 71 6.2.1 6.2.2 7 IV 67 Das Standardskalarprodukt des R " Schmidtsche Orthonormalisierung Orthogonale Abbildungen Selbstadjungierter Endomorphismus 10 Linearformen 10.1 Bilinearformen und hermitesche Formen 10.2 Affine und isometrische Abbildungen 10.3 Quadriken 71 71 73 75 79 82 87 87 89 91 94 95 97 97 98 100 103 105 107 107 111 115 118 123 123 125 126