LR-Zerlegung und Invertierbarkeit von A

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Nicky1810 Auf diesen Beitrag antworten »
LR-Zerlegung und Invertierbarkeit von A
Meine Frage:
Hallo!
Ich habe mal eine Frage. Hatte eine Vorlesung zur linearen Algebra und verstehe folgendes nicht:
Zum Lösen eines LGS mit Hilfe der LR-Zerlegung hatten wir einen Satz, der voraussetzt, dass A invertierbar sein muss, damit man das LGS Ax=b durch die beiden Gleichungen Ly=Pb und Rx=y lösen kann.

Über die LR-Zerlegung hatten wir damals folgendes aufgeschrieben:
- existiert für beliebiges A (A ist mxn Matrix) -> im Internet habe ich teilweise gelesen, dass die LR-Zerlegung nur für invertierbare Matrizen existiert?!
- L (mxm) ist untere Dreiecksmatrix mit L(i,i)=1
- R (mxn) ist obere Dreiecksmatrix
- P (mxm) ist Permutationsmatrix

Warum funktioniert das Lösen von Ax=b dann nur für ein invertierbares A?

Meine Ideen:
Ich vermute, dass es daran liegt, dass für ein invertierbares A dann R(i,i) ungleich 0 gilt, sodass nur dann Rx=y eindeutig gelöst werden kann?

Mit der LR-Zerlegung kann ich also nur eindeutig lösbare LGSe lösen? (Dann ist ja klar, dass A invertierbar sein muss...)

Das mit R(i,i) ungleich 0 stand auch glaube ich irgendwo als Voraussetzung für die LR-Zerlegung (sodass man die dann nur für invertierbare A finden könnte), aber das haben wir irgendwie nie bedacht, bei uns gab es definitiv zu jedem A so eine Zerlegung.
Nicky1810 Auf diesen Beitrag antworten »

Kann mir keiner helfen...?

Liegt es daran, dass es wenn A invertierbar ist für PAx=b genau eine Lösung x gibt, demnach für LRx=b <=> Ly=b genau eine Lösung y gibt und ich mit diesem y dann Rx=y lösen kann?
Für unendlich viele y könnte ich Rx=y ja nicht lösen...
chrizke Auf diesen Beitrag antworten »

Es liegt eher daran, dass für eine LR-Zerlegung ja gelten soll:



Und wenn L und R echte obere/untere Dreiecksmatrizen sein sollen, muss auch A invertierbar sein.
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