Matrizen als Basis

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PsychoCat Auf diesen Beitrag antworten »
Matrizen als Basis
Hallo!
Ich bin im ersten Semester Mathematikstudent und hab folgende Frage:
Wie können Matrizen eine Basis bilden? Dachte das können nur Vektoren.. Also vielleicht schreib ich mal kurz die Aufgabe um die es geht:
"Wir betrachten die folgenden komplexen 2x2-Matrizen E=(1 0/0 1), I=(i 0/0 -i), J=(0 1/-1 0, K=(0 i/i 0)
("/"=Zeilensprung) Zeigen sie, dass E, I, J, K Element Mat2(C) eine C-Basis bilden."
Wenn mir irgendwer da einen Anatz sagen könnte, wäre ich sehr dankbar smile
gast Auf diesen Beitrag antworten »

...das ist völlig analog zu Vektoren, die wichtige Frage ist ob du mit den 4 Matrizen alle anderen möglichen 2x2-Matrizen darstellen kannst. Das ist genau dann möglich wenn sie linear unabhängig sind.
PsychoCat Auf diesen Beitrag antworten »

achso danke erstmal, das hilft mir schonmal weiter! aber warum steht dann da C-Basis..? C sind doch einfach die komplexen Zahlen und nicht Matrizen..
und zeig ich das dann indem ich die Matrizen mit a,b,c,d multipliziere, addiere und gleich null setze?
gast Auf diesen Beitrag antworten »

C-Basis heisst einfach nur das die Einträge in der Matrix selbst komplexe Zahlen sind. Lineare unabhängigkeit zeigt man so :

du bildest allgemein eine Linearkombination der Basis und setzt sie gleich 0:
a*E+b*I+c*J+e*K = 0 wobei a,b,c,d komplexe Zahlen sind

dieses Gleichungssystem musst du jetzt Lösen. wenn du a=b=c=d=0
erhälst, weisst du dass die Matrizen linear unabhängig sind und eine Basis bilden. Wenn nicht, dann lässt sich eine Matrix als Linearkombination der 3 anderen darstellen, damit bilden sie keine Basis.
PsychoCat Auf diesen Beitrag antworten »

Ja genau das meinte ich und habs glaub ich raus 8-) vielen Dank! smile
Castro Auf diesen Beitrag antworten »
Erzeugenden-System
Leider reicht es nicht zu zeigen, dass die Basis Linear unabhängig ist. Unser Prof beweisst immer Lineare unabhängigkeit und dass die Basis ein Erzeugenden-System ist.
 
 
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