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1. Fehler:

Die Aussage 5.1.3 Teil 4 aus der Vorlesung ist falsch. Es gilt wohl, wenn $ f$ ein Isomorphismus ist, dann ist auch $ f^t$ ein Isomorphismus - und der Beweis dafür ist auch richtig. Die Umkehrung gilt i. a. jedoch nicht. Insbesondere geht der Beweis nicht analog. Siehe dazu folgendes Beispiel.


\begin{beispiel}
Es sei $R=\Z$\ und $V=W=\Z_2$. Dann gilt
$V^*=\Hom_\Z(\Z_2,\Z...
... $0$\ gilt aber, daß $0^t=\id_{\{0\}}$\ ein Isomorphismus
ist.
\end{beispiel}

Man beachte, daß im Fall, daß $ V$ und $ W$ endlich-dimensionale $ K$-Vektorräume sind, sehr wohl gilt, $ f$ ist ein Isomorphismus, genau dann, wenn $ f^t$ ein Isomorphismus ist, da dann ja $ \rang(f)=\rang(f^t)$.



2. Fehler:

Es steht noch der Beweis der Aussage

$\displaystyle \im\big(f^t\big)\supseteq \Ker(f)^o
$

aus, wenn $ f\in\Hom_K(V,W)$, wobei $ V$ und $ W$ beliebige $ K$-Vektorräume sind.

Sei also $ g\in\Ker(f)^o$. Wir suchen ein $ h\in W^*$ mit $ g=f^t(h)=h\circ f$.

Schritt a.: Wir wählen nun eine Basis $ B'=(y_i\;\vert\;i\in I)$ von $ \im(f)$ und ergänzen diese zu einer Basis $ B=(y_i,z_j\;\vert\;i\in
I,j\in J)$ von $ W$. Sodann wählen wir zu jedem $ y_i$, $ i\in I$, ein $ x_i\in f^{-1}(y_i)$, und definieren eine $ K$-lineare Abbildung $ h\in\Hom_K(W,K)=W^*$ durch

$\displaystyle h:W\rightarrow K:\left\{
\begin{array}[m]{ll}
y_i\mapsto g(x_i)\in K,&i\in I,\\
z_j\mapsto 0\in K,& j\in J.
\end{array}\right.
$

Schritt b.: Wir zeigen nun, daß $ f^t(h)=g$.
Sei dazu $ x\in V$. Dann gibt es $ \lambda_i\in K$, $ i\in I$, mit $ f(x)=\sum_{i\in I}'\lambda_i y_i$. Dann gilt aber für $ x':=\sum_{i\in I}\lambda_i x_i$,

$\displaystyle f\big(x'\big)={\sum_{i\in I}\:}'\lambda_i f(x_i)={\sum_{i\in
I}\:}'\lambda_i y_i=f(x),
$

und damit $ f\big(x-x'\big)=f(x)-f\big(x'\big)=0$, d. h.  $ x-x'\in\Ker(f)$. Also gilt:

$\displaystyle 0=\big\langle g,x-x'\big\rangle=g(x)-g\big(x'\big),
$

und damit

$\displaystyle g(x)=g\big(x'\big)={\sum_{i\in I}\:}'\lambda_i g(x_i)={\sum_{i\in
I}\:}'\lambda_i h(y_i)= {\sum_{i\in I}\:}'\lambda_i h\big(f(x_i)\big)
$

$\displaystyle =h\left(f\bigg({\sum_{i\in I}\:}'\lambda_i
x_i\bigg)\right)=h\Big(f\big(x'\big)\Big)=h\big(f(x)\big)=f^t(h)(x).
$

Also ist $ f^t(h)=g$.




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Thomas Keilen
2000-06-23