Mengen Zeichnen?

1 Antwort

Denke die Menge I sollte klar sein.

Zu S1:

Sei U := (0,0) der Ursprung.

Nehme dir einen Punkt P = (x,y) in S1 und setze X:=(x,0), dann ist

|UX| = x,

|PX| = y

und P, X und U bilden die Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks. Nach dem Satz des Pythagoras gilt nun

|UP|^2 = |UX|^2 + |PX|^2 = x^2 + y^2 = 1.

Also gilt für jeden Punkt P in S1:

|UP| = 1.

Die Punkte in S1 sind also genau diejenigen, deren Abstand zum Koordinatenursprung 1 beträgt.
Alle Punkte in S1 bilden somit den Einheitskreis.

Zu S1 + I:

Es ist

S1 + I = {s + t | s in S1 und t in I}

= ∪{S1 + t | t in I}.

Nehme nun t in I und setze M:=(t,0). Sei P ein Punkt in S1 + t, dann gibt es (x,y) in S1 mit P = (x + t, y). Setze nun X := (x + t, 0), dann gilt

|MX| = x,

|PX| = y

und M, P, X bilden ebenfalls die Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks. Analog zu oben folgt also

|MP| = 1.

S1 + t ist also ein Kreis mit Mittelpunkt M und Radius 1. Der Einheitskreis S1 wird also um den Wert t in Richtung der x-Achse verschoben.
S1 + I ist nun die Vereinigung aller solche Kreise S1 + t mit t in I.
Also ist P in S1 + I genau dann, wenn P für ein t in I auf einem Kreis mit Mittelpunkt (t,0) und Radius 1 liegt.

Allgemein kann man für eine beliebige Teilmenge M in lR^2, die Menge M + p für einen Punkt p = (s,t) in lR^2 als das Verschieben der Menge um den Wert s in Richtung der x-Achse und um den Wert t in Richtung der y-Achse verstehen.
Dementsprechend ist M + P für eine Teilmenge P in lR^2 die Vereinigung aller solcher Verschiebungen M + p für p in P.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Derzeit im Mathematik-Studium.

Mrxxn 
Fragesteller
 18.12.2020, 15:45

Hallo,

vielen Dank für die gute und ausführliche Antwort!

Ich hätte noch eine Frage:

Sagen wir ich würde S1 und I nicht addieren sondern multiplizieren.

Würde ich dann analog vorgehen?

Also z.B. einen Punkt a in I nehmen mit M(a,0) als Mittelpunkt, X(a*x,0) als Punkt X und P(a*x,y) als Punkt P und dann darüber vereinigen?

Also die Vereinigung über S1*a mit a in I ?

Danke und LG

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Banach  18.12.2020, 19:26
@Mrxxn

Es kommt darauf an wie du S1•I definieren würdest. Sei • die komponentenweise Multiplikation

• : lR^2 x lR^2 -> lR^2

(x,x) -> x • y := (x1 • y1, x2 • y2).

und

S1•I := {s • t | s in S1 und t in I}.

Dann gilt S1•I = [-1,1] x {0}.

Anschaulich kannst du die Menge M•p für eine Teilmenge M in lR^2 und einen Punkt p = (s,t) in lR^2 als Strecken/Stauchen von M um den Faktor s in Richtung der x-Achse und um den Faktor t in Richtung der y-Achse verstehen.
Die Menge M•P für eine weitere Teilmenge P in lR^2 ist demnach die Vereinigung aller solcher M+p für p in P.

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Mrxxn 
Fragesteller
 20.12.2020, 12:49
@Banach

Alles klar, vielen Dank!

LG

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