0 Daumen
283 Aufrufe

Ist es beim Gauß-Jordan-Verfahren zur Bestimmung der Inversen erlaubt Zeilen oder Spalten zu tauschen? Und müssen die dann in beiden Matrizen getauscht werden?

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

Die Gaußschen Zeilen- und Spalten-Operationen sind darstellbar durch Elementarmatrizen

https://www.geogebra.org/m/BpqJ28eP#material/dc27zpw5

Es gibt ggf. eine Folge von Elementarmatrzen Ei , i=1...n die A auf die Einheitsmatrix id zurück führt

E1 ..... En A = id   ===> E1 ..... En = A-1

Welche beiden Matrizen?

Avatar von 21 k

"Welche beiden Matrizen" war unklug ausgedrückt. Ich habe ja auf der linken Seite die Matrix von der ich die Inverse bestimmen will und auf der rechten Seite die Einheitsmatrix. Wenn ich nun auf der linken Seite einen Zeilen/Spalten-tausch durchführe, muss dieser dann auch auf der rechten Seite erfolgen?

Ach so....

Mögliche Umformungen bei Gauss-Jordan
-   Multiplikation von Zeilen mit einer reellen Zahl ungleich 0;
-   Addition oder Subtraktion von Zeilen;
-   Addition oder Subtraktion einer zuvor mit einer Zahl ungleich 0  multiplizierten Zeile zu einer anderen Zeile.

Da kommen Tauschaktionen eigentlich nicht vor, oder?

Zeilentausche sind E-Multiplikationen von Links, Spaltentausche E-Multiplikationen von Rechts

Wenn man von A id ausgeht und da Elementarmatrizen einschiebt, dann müsste ein Spalten-Tausch T auf A mit einem Zeilentausch T auf dem id-Block beantwortet werden, weil T T = id ist

A T T id

Kannst ja damit experimentieren:

https://www.geogebra.org/m/BpqJ28eP#chapter/206722

PAQ Algorithmus Helper

M:={{3, 1}, {2, 6}} ==> M^-1={{3 / 8, -1 / 16}, {-1 / 8, 3 / 16}}

A:={{3,1,1,0},{2,6,0,1}}

IE :={{-1,2,0},{2,1,-6},{2,2,-1/16},{1,2,-3}}
Spalte 1<->2, dann GJ bis id

\(\scriptsize A \, :=  \, \left(\begin{array}{rrrr}3&1&1&0\\2&6&0&1\\\end{array}\right) \to PAQ \, :=  \, \left(\begin{array}{rrrr}1&0&\frac{-1}{8}&\frac{3}{16}\\0&1&\frac{3}{8}&\frac{-1}{16}\\\end{array}\right)\)

Wie man sieht ist das erst die Inverse nach Zeilentausch...

Danke für die ausführliche Antwort

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community