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Forum "Uni-Lineare Algebra" - Produkt Elementarmatrizen
Produkt Elementarmatrizen < Lineare Algebra < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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Produkt Elementarmatrizen: Tipp
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 23:04 Fr 16.12.2005
Autor: hab-ne-frage

Aufgabe
Schreiben Sie die Matrix A= [mm] \pmat{ 2 & 5 \\ 1 & 3 } [/mm] sowie ihr Inverses als Produkt von Elementarmatrizen

Hallo,

das Inverse der Matrix ist [mm] A^{-1}= \pmat{ 3 & -5 \\ -1 & 2 } [/mm]

wie soll ich das jetzt genau als Produkt von Elementarmatrizen schreiben?? Die Elementarmatrizen sind ja

[mm] \pmat{ 1 & 0 \\ 0 & 0 } [/mm]

[mm] \pmat{ 0 & 1 \\ 0 & 0 } [/mm]

[mm] \pmat{ 0 & 0 \\ 1 & 0 } [/mm]

[mm] \pmat{ 0 & 0 \\ 0 & 1 } [/mm]

Verstehe nicht ganz, wie ich dabei vorgehen kann...
Ich hoffe mir kann jemand helfen. Danke schon einmal!
  

        
Bezug
Produkt Elementarmatrizen: Versuch und Link
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:47 Sa 17.12.2005
Autor: Bastiane

Hallo!

> Schreiben Sie die Matrix A= [mm]\pmat{ 2 & 5 \\ 1 & 3 }[/mm] sowie
> ihr Inverses als Produkt von Elementarmatrizen
>  Hallo,
>  
> das Inverse der Matrix ist [mm]A^{-1}= \pmat{ 3 & -5 \\ -1 & 2 }[/mm]
>  
> wie soll ich das jetzt genau als Produkt von
> Elementarmatrizen schreiben?? Die Elementarmatrizen sind
> ja
>  
> [mm]\pmat{ 1 & 0 \\ 0 & 0 }[/mm]
>  
> [mm]\pmat{ 0 & 1 \\ 0 & 0 }[/mm]
>  
> [mm]\pmat{ 0 & 0 \\ 1 & 0 }[/mm]
>  
> [mm]\pmat{ 0 & 0 \\ 0 & 1 }[/mm]
>  
> Verstehe nicht ganz, wie ich dabei vorgehen kann...
>  Ich hoffe mir kann jemand helfen. Danke schon einmal!

Also, ich glaube, das geht im Prinzip so:

Du kannst doch die Matrix A durch Zeilen- und Spaltenumformungen auf die Einheitsmatrix bringen. Und eine Zeilenumformung kannst du auch ausdrücken als Produkt der Matrix mit einer der Elementarmatrizen. Allerdings glaube ich, dass du hier falsche Matrizen als Elementarmatrizen bezeichnest, ich kenne als Elementarmatrizen so etwas wie "Permutationsmatrix" und wie die anderen heißen, habe ich schon wieder vergessen...

Aber guck doch mal []hier und insbesondere []hier - das müsste dir eigentlich helfen...

Viele Grüße
Bastiane
[cap]


Bezug
                
Bezug
Produkt Elementarmatrizen: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:33 Sa 17.12.2005
Autor: hab-ne-frage

Hallo,

vielen Dank für die antwort. hast wohl recht, habe die falschen Matrizen als elementarmatrizen gesehen...
ich komme leider aber immernoch nicht vorwärts - ich weiß einfach nicht, wie ich das Produkt schreiben solll... würde mich freuen, wenn mir jemand das an einem Beispiel mal zeigen könnte. verstehe das einfach nicht.

Vielen Dank im Voraus!

Bezug
                        
Bezug
Produkt Elementarmatrizen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:46 Sa 17.12.2005
Autor: Bastiane

Hallo!

Hast du dir den Artikel auch wirklich gut durchgelesen? Da müsste doch eigentlich alles stehen, und zusammen mit meiner kurzen Erklärung, müsste man das eigentlich schaffen...

Also, wie bekommst du deine Matrix A umgeformt in die Einheitsmatrix? Du rechnest zuerst die erste Zeile minus zweimal die zweite, also multiplizierst du deine Matrix von links mit [mm] R_{1,2}(-2). [/mm] Dann nimmst du die zweite Zeile plus dreimal die erste, also multiplizierst du das Ergebnis der ersten Rechnung von links mit [mm] R_{2,1}(3). [/mm] Nun multiplizierst du noch die erste Zeile mit (-1), multiplizierst dein voriges Ergebnis also wiederum von links mit [mm] S_1(-1) [/mm] und zuletzt musst du nur noch beide Zeilen vertauschen, also das vorige Ergebnis von links mit [mm] T_{1,2} [/mm] multiplizieren. Das Ganze sieht dann so aus:

[mm] T_{1,2}*S_1(-1)*R_{2,1}(3)*R_{1,2}(-2)*A=I [/mm]

oder

[mm] \pmat{0&1\\1&0}*\pmat{-1&0\\0&1}*\pmat{1&0\\3&1}*\pmat{1&-2\\0&1}*\pmat{2&5\\1&3}=I [/mm]

Ich hoffe, ich habe mich nicht vertippt, aber rechne doch einfach nach, ob es stimmt. Das ist jetzt allerdings schon die Inverse. Für die Matrix selber kannst du glaube ich einfach die Inversen jeder Matrix nehmen und die ganzen Matrizen in der entgegengesetzten Reihenfolge multiplizieren (oder ist das dann schon doppelt? naja, musst du mal ausprobieren - sind ja nur kleine Matrizen, da kann man gut rumprobieren).

Viele Grüße
Bastiane
[cap]


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