%Daten zur Institution

%\input{Dozentdaten}

%\renewcommand{\fachbereich}{Fachbereich}

%\renewcommand{\dozent}{Prof. Dr. . }

%Klausurdaten

\renewcommand{\klausurgebiet}{ }

\renewcommand{\klausurtyp}{ }

\renewcommand{\klausurdatum}{ . 20}

\klausurvorspann {\fachbereich} {\klausurdatum} {\dozent} {\klausurgebiet} {\klausurtyp}

%Daten für folgende Punktetabelle


\renewcommand{\aeins}{ 3 }

\renewcommand{\azwei}{ 3 }

\renewcommand{\adrei}{ 3 }

\renewcommand{\avier}{ 3 }

\renewcommand{\afuenf}{ 4 }

\renewcommand{\asechs}{ 0 }

\renewcommand{\asieben}{ 5 }

\renewcommand{\aacht}{ 2 }

\renewcommand{\aneun}{ 5 }

\renewcommand{\azehn}{ 0 }

\renewcommand{\aelf}{ 2 }

\renewcommand{\azwoelf}{ 4 }

\renewcommand{\adreizehn}{ 4 }

\renewcommand{\avierzehn}{ 0 }

\renewcommand{\afuenfzehn}{ 4 }

\renewcommand{\asechzehn}{ 5 }

\renewcommand{\asiebzehn}{ 47 }

\renewcommand{\aachtzehn}{ }

\renewcommand{\aneunzehn}{ }

\renewcommand{\azwanzig}{ }

\renewcommand{\aeinundzwanzig}{ }

\renewcommand{\azweiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\adreiundzwanzig}{ }

\renewcommand{\avierundzwanzig}{ }

\renewcommand{\afuenfundzwanzig}{ }

\renewcommand{\asechsundzwanzig}{ }

\punktetabellesechzehn

\klausurnote

\newpage


\setcounter{section}{K}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Definiere die folgenden \zusatzklammer {kursiv gedruckten} {} {} Begriffe. \aufzaehlungsechs{Eine \stichwort {Orthonormalbasis} {} in einem ${\mathbb K}$-\definitionsverweis {Vektorraum}{}{} mit \definitionsverweis {Skalarprodukt}{}{.}

}{Die \stichwort {Höhe} {} in einem Dreieck.

}{Die \stichwort {Äquivalenzrelation zu einer Untergruppe} {}
\mathl{H \subseteq G}{.}

}{Die \stichwort {Gramsche Matrix} {} zu einer \definitionsverweis {Sesquilinearform}{}{} auf einem endlichdimensionalen ${\mathbb C}$-\definitionsverweis {Vektorraum}{}{} $V$ bezüglich einer Basis
\mathl{v_1 , \ldots , v_n}{.}

}{Eine \stichwort {kompakte} {} Teilmenge
\mathl{T \subseteq \R^n}{.}

}{Die \stichwort {Äquivalenz} {} von zwei Normen \mathkor {} {\Vert {-} \Vert_1} {und} {\Vert {-} \Vert_2} {} auf einem ${\mathbb K}$-\definitionsverweis {Vektorraum}{}{} $V$. }

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Formuliere die folgenden Sätze. \aufzaehlungdrei{Der \stichwort {Satz des Pythagoras} {} in einem ${\mathbb K}$-\definitionsverweis {Vektorraum}{}{} $V$ mit Skalarprodukt.}{Das \stichwort {Eigenwertkriterium} {} für eine reell-symmetrische Bilinearform.}{Der \stichwort {Charakterisierungssatz} {} für stabile Endomorphismen.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Es sei $V$ ein \definitionsverweis {normierter}{}{} ${\mathbb K}$-\definitionsverweis {Vektorraum}{}{} und $E$ ein \definitionsverweis {affiner Raum}{}{} über $V$. Zeige, dass $E$ durch
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{d(P,Q) }
{ \defeq} { \Vert { \overrightarrow{ P Q } } \Vert }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} zu einem \definitionsverweis {metrischen Raum}{}{} wird.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{3}
{

Man gebe ein Beispiel für eine \definitionsverweis {lineare Abbildung}{}{} \maabbdisp {\varphi} {\R^2} { \R^2 } {} an, deren \definitionsverweis {Ordnung}{}{} $2$ ist und die keine \definitionsverweis {Isometrie}{}{} ist.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei $\alpha_n$ der Winkel zwischen dem ersten Standardvektor $e_1$ und dem Vektor
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ v_n }
{ = }{ \sum_{i = 1}^n e_i }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} im $\R^n$. Bestimme den \definitionsverweis {Grenzwert}{}{}
\mathdisp {\lim_{n \rightarrow \infty} \alpha_n} { . }

}
{} {}




\inputaufgabe
{0}
{

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5}
{

Berechne die Schnittpunkte der beiden Kreise \mathkor {} {K_1} {und} {K_2} {,} wobei $K_1$ den Mittelpunkt
\mathl{(3,4)}{} und den Radius $6$ und $K_2$ den Mittelpunkt $(-8,1)$ und den Radius $7$ besitzt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{2}
{






\bild{ \begin{center}
\includegraphics[width=5.5cm]{\bildeinlesung {linie.png} }
\end{center}
\bildtext {} }

\bildlizenz { linie.png } {} {Mgausmann} {Commons} {CC-by-sa 4.0} {}

Diskutiere, ob es sinnvoll ist, die Ecken eines Dreiecks in der Ebene immer gleichermaßen gegen den Uhrzeigersinn mit
\mathl{A,B,C}{} zu bezeichnen, insbesondere unter Berücksichtigung des Bildes rechts.

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5}
{

Beweise den Kathetensatz vektoriell.

}
{} {}




\inputaufgabe
{0}
{

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{2}
{

Wir betrachten die Züge des Springers im Schach auf einem $4 \times 4$-Brett. Ist es möglich, durch eine Zugfolge mit dem Springer alle Felder genau einmal zu treffen?

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Beweise das Kernkriterium für die Injektivität eines Gruppenhomomorphismus \maabbdisp {\varphi} {G} {H } {.}

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{4}
{

Es sei $G$ eine \definitionsverweis {Gruppe}{}{} und
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ g }
{ \in }{ G }
{ }{}
{ }{}
{ }{}
} {}{}{} ein Element mit endlicher \definitionsverweis {Ordnung}{}{.} Zeige, dass die Ordnung von $g$ mit dem minimalen
\mavergleichskette
{\vergleichskette
{ d }
{ \in }{ \N_+ }
{ }{ }
{ }{ }
{ }{ }
} {}{}{} übereinstimmt, zu dem es einen \definitionsverweis {Gruppenhomomorphismus}{}{} \maabbdisp {} { \Z/(d) } {G } {} gibt, in dessen Bild das Element $g$ liegt.

}
{} {}




\inputaufgabe
{0}
{

}
{} {}




\inputaufgabe
{4}
{

Es sei $V$ ein reeller Vektorraum. Zeige, dass die \definitionsverweis {Äquivalenz von Normen}{}{} auf $V$ eine \definitionsverweis {Äquivalenzrelation}{}{} ist. Auf welcher Menge \anfuehrung{lebt}{} diese Äquivalenzrelation? Wie viele Äquivalenzklassen gibt es, wenn $V$ endlichdimensional ist?

}
{} {}




\inputaufgabegibtloesung
{5}
{

Es sei
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{M }
{ =} { (a_{ij})_{1 \leq i,j \leq n} }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} eine reelle quadratische Matrix mit nichtnegativen Einträgen. Zeige, dass $M$ genau dann \definitionsverweis {spaltenstochastisch}{}{} ist, wenn $M$ für Vektoren mit nichtnegativen Einträgen isometrisch bezüglich der \definitionsverweis {Summennorm}{}{} ist, wenn also
\mavergleichskettedisp
{\vergleichskette
{ \Vert { M v } \Vert_{\rm sum} }
{ =} { \Vert { v } \Vert_{\rm sum} }
{ } { }
{ } { }
{ } { }
} {}{}{} für alle
\mathl{v \in \R_{\geq 0}^n}{} gilt.

}
{} {}