Eigenvektor, Eigenwerte und Eigenraum ohne gegebene Matrix |
03.02.2011, 01:56 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Eigenvektor, Eigenwerte und Eigenraum ohne gegebene Matrix Ich sitz schon seit Dienstag an allen Aufgaben (siehe Anhang) und verstehe sie einfach nicht. Ich kann zwar durch die gegebenen Formeln im Skript alles ausrechnen, nur setzen alle gegebenen Formeln eine Matrix vorraus die ist jedoch nicht gegeben. Ausrechnen kann ich sie auch nicht da ich nicht weiß wie das geht. Kann mir jemand Helfen? Ansätze habe ich auch nicht wirklich(vermute ich). Meine Ideen: Meine einzigen Ansätze: Zu 1. : und wobei ich nicht weiß warum ich nehmen muss. Hat mir ein Tutor heute gesagt. zu (iii) |
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03.02.2011, 07:42 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
hallo, fangen wir mal mit teil i) an: per definition von eigenvektoren gilt: , wobei v ein eigenvektor und a der zugehörige eigenwert ist. es ist aus der aufgabenstellung bekannt, dass (<,> bezeichnet hier den span), also ein Eigenraum von A zum Eigenwert -1, der von zwei eigenvektoren aufgespannt wird. die berechnung von stellt also kein problem mehr dar.(warum?) weiterhin ist eine basis des bekannt, und eine basis hat eine tolle eigenschaft, mit der du einen vektor deines raumes darstellen kannst. gruß,hnky |
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03.02.2011, 12:52 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
also ich sitze auch an der gleichen Aufgabe...seit npaar tagen schon ich hab jetzt ein problem mit A. Wie kann ich Av berechnen ohne A? also ich verstehe nicht so ganz was gemeint ist. Und für ii) die darstellende matrix bestimme ich dann ganz normal in dem ich Kb und die inverse von Kb berechne und was ist dann L? |
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03.02.2011, 13:07 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
anstatt die matrix zu betrachten, könntest du auch die von A induzierte lineare abbildung betrachten. und dann guck dir nochmal den letzten satz meines vorherigen posts an ![]() |
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03.02.2011, 13:11 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Also, für den ersten Eigenvektor hab ich es verstanden! Die Definition sagt ein Eigenraum einer Abbildung ist von eigenvektoren aufgespannt und da der eigenwert des Eigenraums -1 ist also ist das erste schonmal geklärt. was ist jetzt mit A [ -6/-4/-2]?? sorry ich kann noch kein latex ich werde es mir während der semesterferien beibringen. und ich verstehe nicht so recht was du mit dem letzten satz meinst... naja aber vielen dank das ihr bedürftigen helft ![]() |
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03.02.2011, 13:13 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
du könntest den vektor als linearkombination der basis B darstellen, und damit hast du, wenn du die eigenschaften einer linearen abbildung benutzt, schon die lösung. |
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03.02.2011, 13:37 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ich weiß jetzt nicht was das mit Eigenvektoren und eigenwerten zu tun hat. Wie kann ich aus einer linearkombination einen Eigenwert ablesen? wenn ich für der vektor (3,2,1) der basis als skalar -2 einsetze und für die anderen skalare 0 dann bekomme ich (-6,-4,-2) kann ich etwas damit anfangen? |
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03.02.2011, 14:15 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Also ich verstehe das auch nicht so ganz also. Muss ich jetzt das hier manchen?: Und wenn das stimmt wie muss man dann weiter machen? mit Gaußalgorithmus. Und was ist eine induzierte Menge? Ich weiß ich hab noch ein paar verständnislücken ![]() |
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03.02.2011, 14:23 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Doch ich habs! Wenn du mit gaußalgorithmus diese Linearkombination ausrechnest, bekommst du für den vektor (-6,-4,-2) ein vielfaches vom vektor (3,2,1) genauer gesagt da du deinen Eigenvektoren (3,2,1) hast und sein Eigenwert dazu lambda1=3 hast du ja für den vektor (-6,-4,-2) den gleichen eigenwert. so denke ich würde es gehen |
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03.02.2011, 14:32 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Okay hmmm, dann hab ich noch eine frage zu hnky zu :
Also ich hab jetzt das Hier gemacht: Aber da stöhrt ja noch auf der linken seite? oder ist somit schon aufgabe 1 gelöst bzgl. ??? und man bekommt den Vector als ergebnis? |
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03.02.2011, 14:38 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
ja bezüglich A(1,0,1) ist die erste teilaufgabe gelöst. jetzt noch A(-6,-4,-2)... und teilaufgabe drei ist das gleiche. |
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03.02.2011, 14:42 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Zu erhalte ich mit Gauß oder auch wenn ich nach der ersten definition gehe,also a müsste glaube ich sein. glaub ich. bin also ziemlich verwirrt, da zwei ergebnisse rauskommen ![]() |
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03.02.2011, 14:46 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
du hast den vektor falsch abgeschrieben A(-6,-4,-2) und nicht A(-6,-4,1) |
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03.02.2011, 14:47 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
schon geändert ![]() |
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03.02.2011, 14:49 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
na der vektor (-6,-4,-2) ist ein vielfaches von (3,2,1): (-2)*(3,2,1)=(-6,-4,-2) und du hast ja den eigenwert von (3,2,1) ja schon gegeben! |
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03.02.2011, 15:05 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
okay da bleibt aber noch ein problem. Währe dann nicht (-2) ein weiterer eingenwert oder verstehe ich da etwas falsch? Zu hab ich dann das hier aufgeschrieben??? es muss ja irgendwie so ähnlich sein wie mit also das da noch ein A in der formel steht oder? |
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03.02.2011, 15:10 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Nein! A hat nur 2 eigenwerte -1 und 3 in diesem fall hast du einfach nur ein vielfaches von vom vektor (3,2,1) und der eigenwert vom vektor (3,2,1) ist 3, demnach... |
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03.02.2011, 15:13 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
ihr habt durchaus schon die richtigen ideen, ansätze und lösungen, allerdings ist das ganze noch sehr chaotisch, deshalb versuche ich mal ein wenig ordnung in das chaos zu bringen: Es ist und eine Basis B (aus eigenvektoren war bereits angegeben). man kann aus der basis B direkt sehen, dass ein eigenvektor ist, der per definition auf das fache von sich selber abgebildet wird, also ist . das bild des zweiten vektors kann man entweder direkt durch hingucken, oder durch die (mir sinnvoller erscheinende) linearkombinations methode lösen, beide führen zum selben ziel, und sind in gewisser weise identisch. 1. methode: hingucken wie ihr bereits gesehen habt, ist es ist also 2. methode: linearkombination ihr habt die Basis B gegeben, und eine basis hat die tolle eigenschaft, dass sich jeder vektor des raumes als linearkombination der basis schreiben lässt, also , wobei die angegebenen basisvektoren und in diesem fall ist logischerweise , wie ihr auch schon rausgefunden habt. weiterhin könnt ihr anstatt der matrix A auch die von A induzierte lineare abbildung betrachten. es ist also nun müssen nur noch die entsprechenden werte eingesetzt werden und die linearität der abbildung ausgenutzt werden, und man erhält, wer hätte es gedacht, das selbe ergebnis wie bei der 1. methode. |
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03.02.2011, 15:17 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ja genauso hab ich es auch... für teilaufgabe 3 sollte es das gleiche sein... aber i.wie blicke ich bei der auch nich so durch |
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03.02.2011, 15:23 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
ja, teilaufgabe 3 ist im prinzip das selbe. ihr müsst bloß berechnen, wobei wieder die 3 basisvektoren sind und . das führt auf das lösen eines gleichungssystem, was eigentlich kein problem darstellen sollte. um zu berechnen, betrachtet, wie in meiner 2. methode beschrieben, die von A induzierte lineare abbildung und nutzt die linearität der abbildung aus. wie sieht es aus mit teilaufgabe 2 und 4? |
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03.02.2011, 15:30 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
zu hnky: meintest du und nicht als Ergebnis? |
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03.02.2011, 15:30 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Was meinst du eigentlich mit "Es muss die linearität ausgenutzt werden" wenn ich mit methode 2 arbeite bekomme ich für alle skalae werte raus da weiß ich nicht so recht wie man da auf Ax=lambda x kommen soll und 2 und 4 hab ich auch nich wirklich eine ahnung. Bei 2 sollte man halt klassisch ne darstellende matrix ausrechnen mit Kb und L(in dem fall A) aber wie man das so richtig macht weiß ich nich |
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03.02.2011, 15:38 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
da fällt mir gerade ein, Was ist den überhaupt ???? |
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03.02.2011, 15:39 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
einheitsvektor (1,0,0) |
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03.02.2011, 15:42 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
ach so dehalb dann auch als ergebnis für die linearkombination |
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03.02.2011, 15:44 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ja genau... hat jemand eine idee für 2 und 4 ![]() |
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03.02.2011, 15:47 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Ich bekomme mit gauß nur |
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03.02.2011, 15:48 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
dann lasst uns erstmal aufgabe 1 und 3 vernünftig hinbekommen, bevor wir an den anderen beiden arbeiten ![]() mit linearität bezeichnet man in diesem zusammenhang die additive und homogenen eigenschaften einer linearen abbildung(hier zu finden). die skalare sind doch bereits durch die berechnung der linearkombination bekannt: . edit: (ich beziehe mich hier natürlich auf teilaufgabe 1 !, die haben hier natürlich nichts mehr mit denen aus aufgabenteil 3 zu tun, da sollte man vielleicht andere bezeichnungen verwenden, bevor wir hier ganz durcheinander kommen) wenn ihr das nun zusammen mit den 3 basisvektoren in die abbildung "steckt", und dann zunächst die additiv ausnutzt, und daraufhin die homogenität, erhaltet ihr die richtige lösung. |
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03.02.2011, 15:51 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
für 4 meinte mein tutor das gleiche wie bei 3 muss man nur noch für und machen |
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03.02.2011, 15:53 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
bei aufgabe 1 ist alles schon geklärt... es geht mir eher um aufgabe 3, ich hab jetzt bei gauß . wie finde ich nun heraus welches lambda ich nehme für Ae=lambda e sorry blick da nich durch |
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03.02.2011, 15:56 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
das stimmt ![]()
jetzt verwechselst du etwas: ist kein eigenvektor, deshalb wird er auch nicht auf ein vielfaches seiner selbst abgebildet. betrachte stattdessen nun |
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03.02.2011, 15:57 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
ah genau stimmt hab einen fehler gemacht hab ausversehen den nullvektor genommen -.-* |
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03.02.2011, 16:00 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
Die skalare die ich bei der Linearkombination weiß ich nich anzuwenden, ich würde jetzt sagen (-2,1,1) ist die erste spalte meiner gesuchten matrix und demnach Ae1= (-2,1,1) richtig? |
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03.02.2011, 16:05 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
würde ich auch sagen aber ob das so richtig ist keine Ahnung ![]() |
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03.02.2011, 16:12 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
nein, so stimmt das leider nicht. da wir jetzt ziemlich durcheinander gekommen sind, nehme ich mal neue bezeichnungen, sonst verwirrt das alles zu sehr. die skalare, ich nenne sie jetzt mal , habt ihr bereits herausgefunden: , sodass gilt: was erhaltet ihr nun, wenn ihr betrachtet? ist die von A induzierte lineare abbildung) |
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03.02.2011, 16:16 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
eine matrix??? |
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03.02.2011, 16:19 | hnky | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
vergesst die matrix A doch mal für einen moment, und betrachtet stattdessen die lineare abbildung. es ist doch bloß simples einsetzen und ausrechnen. ich bezweifel, dass ihr das thema eigenwerte & diagonalisierung behandelt habt, bevor ihr euch mit linearen abbildungen beschäftigt habt. |
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03.02.2011, 16:21 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
die lösung wird total blöd sein aber anderswie kapier ich das nicht... wen ich einsetzte und ausrechne dann komm ich auf den einheitsvektor. Was muss man wo einsetzten und was ausrechnen? ich hab mich damit schon befasst nur ist es mir nicht bewusst wie ich einen eigenwert ausrechnen soll ohne matrix.. ist aber jetzt egal! |
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03.02.2011, 16:24 | MathMonkey | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
kommt da raus wenn man das mit dem eigenwert -1 mal nimmt wie bei aufgabe 1? |
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03.02.2011, 16:24 | DimaWydad | Auf diesen Beitrag antworten » | ||||
die abbildung sagt von C^3 nach C^3, v nach Av so Av ist Ae1. Was rauskommen musst ist quasi das urbild? richtig? |
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