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@ -230,7 +230,6 @@ $\pi = (2 3 1), f(X_1, X_2, X_3) = X_1-X_2+X_1X_3 \implies \pi f(X_1, X_2, X_3)
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\end{proof}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item Die durch Lemma \ref{theo:1.1.5} bestimmte Größe $s(\pi)$ heißt \underline{Signum} von $\pi \in S_n$.
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Wir schreiben $\sgn(\pi)$.
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@ -258,8 +257,6 @@ $\pi = (2 3 1), f(X_1, X_2, X_3) = X_1-X_2+X_1X_3 \implies \pi f(X_1, X_2, X_3)
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\end{proof}
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\begin{satz}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item $\sgn(\pi)=1\iff\pi$ ist Produkt gerader Anzahl Transpositionen
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\item $\pi$ Produkt von k Transpositionen $\implies \sgn(\pi)=(-1)^k$
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@ -821,7 +818,6 @@ da obige Matrix aus $M_{ij}$ durch Spaltenadditionen hervorgeht.
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\end{itemize}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item $\alpha \in \homkv, \dim(V)<\infty$ heißt \underline{diagonalisierbar} (bzgl. $B$)
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wenn eine geordnete Basis $B$ existiert mit ${}_B M(\alpha)_B$ Diagonalmatrix
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@ -854,7 +850,6 @@ da obige Matrix aus $M_{ij}$ durch Spaltenadditionen hervorgeht.
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\begin{lemma}
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\label{theo:2.1.4}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item $\alpha \in \homkv$ ist diagonalisierbar genau wenn es eine Basis
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$B=(b_1, \dots, b_n)$ und $\lambda_1, \dots, \lambda_n\in\K$ gibt mit
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@ -873,7 +868,6 @@ da obige Matrix aus $M_{ij}$ durch Spaltenadditionen hervorgeht.
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\section{Eigenwerte und Eigenvektoren}
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\begin{defin} \label{theo:2.2.1}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item Sei $\alpha \in \homkv$. $\lambda\in\K$ heißt \underline{Eigenwert} von $\alpha$ wenn es einen Vektor
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$v\in V\setminus\{0\}$ gibt mit $\alpha(v)=\lambda v$. $v$ heißt \underline{Eigenvektor} zu $\lambda$.\\
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@ -886,7 +880,6 @@ da obige Matrix aus $M_{ij}$ durch Spaltenadditionen hervorgeht.
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\begin{lemma}
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\label{theo:2.2.2}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item $\alpha \in \homkv$ diagonalisierbar $\iff \exists$ Basis aus Eigenvektoren.
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\item $A \in \K^{n\times n}$ diagonalisierbar $\iff \exists$ Basis aus Eigenvektoren.
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@ -897,7 +890,6 @@ da obige Matrix aus $M_{ij}$ durch Spaltenadditionen hervorgeht.
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\end{proof}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item Sei $\alpha \in \homkv$ und $\lambda \in \spec(\alpha)$.
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Dann heißt $\eig_\alpha(\lambda):=\{v\in V: \alpha(v) = \lambda v \}$ der zugehörige \underline{Eigenraum}.
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@ -940,7 +932,6 @@ da obige Matrix aus $M_{ij}$ durch Spaltenadditionen hervorgeht.
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\end{proof}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item Sei $\alpha \in \homkv, \dim(V)<\infty$ und $B$ Basis. Dann heißt die Funktion
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\[
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@ -969,7 +960,6 @@ $\le\genfrac{}{}{0pt}{0}{\dim(V)}{n}$, da
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\begin{lemma}
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\label{theo:2.2.7}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item $\chi_\alpha$ ist unabhängig von der Wahl der Basis.
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\item $\chi_A = \chi_B$ wenn $A, B$ ähnlich (das heißt $\exists P \in \K^{n \times n}: B = P^{-1}AP$)
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@ -995,8 +985,6 @@ $\le\genfrac{}{}{0pt}{0}{\dim(V)}{n}$, da
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\end{proof}
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\begin{lemma}
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||||
\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item Sei $\alpha\in\homkv$. Dann gilt \[\spec(\alpha) = \{\lambda \in \K: \chi_\alpha(\lambda)=0\}\]
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||||
\item Sei $A\in \K^{\nxn}$. Dann gilt \[\spec(A) = \{\lambda \in \K: \chi_A(\lambda)=0\}\]
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@ -1300,8 +1288,6 @@ $A = \begin{pmatrix}
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\]
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\begin{korollar}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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\item $A\sim B \implies \spur(A)=\spur(B)$
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\item A diagonalisierbar $\implies \spur(A)=\lambda_1 + \cdots + \lambda_n$ mit
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@ -1446,7 +1432,6 @@ $\underset{\mathrlap{\text{\dq fast alle Matrizen sind diagonalisierbar\dq}}}
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\subsubsection{Triangulierbarkeit von Matrizen}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item $\alpha \in \homkv, \dim(V)=n$ heißt \underline{triangulierbar} wenn es eine Basis $B$ gibt,
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sodass ${}_B M(\alpha)_B$ obere Dreiecksgestalt hat.
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@ -2139,8 +2124,6 @@ Wir zeigen nun, dass jeder euklidische Vektorraum in einen unitären Vektorraum
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\]
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\begin{lemma}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item $V$ ist durch die Einbettung $v \overset{\iota_V}{\mapsto} (v, 0)$ \dq in $V_\C$ enthalten\dq, das heißt
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||||
$\iota_V$ ist injektiv.
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@ -2427,7 +2410,6 @@ $V = \R^4, a_1 = \begin{pmatrix} 4 \\ 2 \\ -2 \\ -1 \end{pmatrix},
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\end{proof}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item $M, N \subseteq V$ heißen \underline{orthogonal} wenn $\forall v \in M, w \in N:
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\underset{\inner vw = 0}{v \bot w}$ \\
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@ -2592,8 +2574,6 @@ Behauptung: $\inner fp > 0$
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\end{proof}
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||||
\begin{lemma}
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||||
\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item $(\alpha^*)^{{}^*} = \alpha$
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||||
\item $(\alpha + \beta)^* = \alpha^* + \beta^*$
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@ -2707,7 +2687,6 @@ Behauptung: $\inner fp > 0$
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\]
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\end{satz}
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\begin{proof}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item[$\impliedby$:] $\alpha$ normal
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\begin{itemize}
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@ -2918,7 +2897,6 @@ Im Reellen/Euklidischen Fall gilt dieser Satz genau dann, wenn $\alpha$ diagonal
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Eigenwerte von $\alpha_\C$. $\gamma = \Re(\lambda), \delta = \Im(\lambda)$
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\end{satz}
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\begin{proof}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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||||
\item[$n=1$:] \checkmark
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||||
\item[$n-1 \to n$:] Wenn $\alpha$ reellen Eigenwert besitzt, kann man wie im Beweis von Satz \ref{theo:3.2.10}
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@ -3026,7 +3004,6 @@ Das sind genau die Längen- und Winkelerhaltenden Abbildungen.
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\end{enumerate}
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\end{satz}
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\begin{proof}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item[a) $\implies$ b):] \checkmark
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\item[b) $\implies$ c):] Es gilt für $v \in V\setminus \{0\}:$
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@ -3078,9 +3055,7 @@ Das sind genau die Längen- und Winkelerhaltenden Abbildungen.
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\end{proof}
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\begin{korollar}
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\label{theo:3.3.3}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item $\alpha$ orthogonal $\implies \alpha_\C$ unitär
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\item $\alpha$ orthogonal/unitär $\implies \alpha$ injektiv.
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@ -3099,7 +3074,6 @@ Das sind genau die Längen- und Winkelerhaltenden Abbildungen.
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|||
\end{proof}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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||||
\item $A \in \R^{\nxn}$ heißt \underline{orthogonal} wenn $A^{-1} = A^T$.
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||||
\item $A \in \C^{\nxn}$ heißt \underline{unitär} wenn $A^{-1} = A^* = \overline{A}^T$.
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@ -3120,7 +3094,6 @@ Das sind genau die Längen- und Winkelerhaltenden Abbildungen.
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|||
\]
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||||
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\begin{satz}
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||||
Es sind äquivalent für $A \in \K^{\nxn}, \K \in \{\R, \C\}$:
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item $A$ ist orthogonal/unitär.
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@ -3129,7 +3102,6 @@ Das sind genau die Längen- und Winkelerhaltenden Abbildungen.
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|||
\end{enumerate}
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||||
\end{satz}
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\begin{proof}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item[a) $\iff$ b):] heißt, dass $\inner{a_{i\_}}{a_{j\_}}_{\K^n} = \delta_{ij}$.\\
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Gleichzeitig gilt $(\inner{a_{i\_}}{a_{j\_}}_{\K^n})_{i,j=1,\dots,n} = A A^*$ \\
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@ -3177,8 +3149,6 @@ Das sind genau die Längen- und Winkelerhaltenden Abbildungen.
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\end{proof}
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\begin{satz}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item $O(n, \R)$ ist Untergruppe von $\GL(n, \R)$.
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\item $U(n, \C)$ ist Untergruppe von $\GL(n, \C)$.
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@ -3569,7 +3539,6 @@ reellen Nullstellen.
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\section{Bilinearformen und Sesquilinearformen}
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\begin{defin}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item $\sigma: V\times V \to \K$ mit $\forall u,v,w \in V, \lambda \in \K$:
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\begin{align}
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@ -3602,7 +3571,6 @@ Sei $ B= (b_1, \dots, b_n)$ Basis, so ist $M_B(\sigma) := (\sigma(b_i, b_j))_{i,
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\begin{lemma}
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\label{theo:3.5.2}
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\leavevmode
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\begin{enumerate}[label=\alph*)]
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||||
\item Es gilt für $\sigma$ Bilinearform und $B$ Basis, dass
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\[
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@ -3774,7 +3742,6 @@ $ \implies q(\tilde x_1, \tilde x_2) = \lambda_1 \tilde x_1^2 + \lambda_2 \tilde
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Hermitesche Formen und hermitesche Sesquilinearformen entsprechen einander eineindeutig
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\end{lemma}
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||||
\begin{proof}
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\leavevmode
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\begin{itemize}
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\item $\rho$ hermitesche Form, $\sigma$ wie oben in c) $\implies \sigma$ hermitesche Sesquilinearform.
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\item $\sigma$ hermitesche Sesquilinearform, $\rho(v) := \frac 12 \sigma(v, v) \overset{\text{\tl UE\br}}
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