Definition und Eigenschaften
Eine Linearkombination von zwei oder mehr Vektoren ist der Vektor, den man erhält, wenn man einen Vektor mit einem Skalar multipliziert und dann mit einem anderen Vektor addiert. Eine Linearkombination ist also ein Ausdruck der Form:
Für den besonderen Fall von zwei Vektoren ,
und zwei Zahlen
, ist eine Linearkombination von
und
durch den Vektor
gegeben .
Die folgende Abbildung zeigt die grafische Darstellung des Vektors .
Beachte: Jeder Vektor in der Ebene kann als Linearkombination zweier anderer Vektoren mit unterschiedlichen Richtungen dargestellt werden. Außerdem ist diese Linearkombination eindeutig.
Beispiele zu Linearkombinationen
1Gegeben sind die Vektoren und
. Bestimme die Linearkombination
.
Lösung: Um den Vektor zu bestimmen, müssen wir wie folgt vorgehen:
Somit
2 Drücke den Vektor als Linearkombination der Vektoren
und
aus.
Lösung: Wir nehmen an, dass als eine Linearkombination von
und
geschrieben werden kann. Das heißt, es gibt Konstanten
und somit gilt
. Wir müssen also nur die Konstanten bestimmen:
Somit
Wir müssen also das folgende lineare Gleichungssystem nach den Konstanten auflösen:
Dessen Lösung ist gegeben durch
Somit können wir wie folgt schreiben
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