0 Daumen
51 Aufrufe

Hallo Freunde.

Manchmal gibt es Dinge, die man selber vergisst und nicht mehr schafft. Ich hätte hier mal eine Frage zur Linearen Algebra, was mir gerade nicht mehr spontan einfällt:

Sei φ : R^n —> R^n eine lineare Abbildung
Sei dann E = {e_1,…,e_n} die kanonische Basis vom R^n und die n x n Matrix M die darstellende Matrix von φ bzgl. E. Dann gilt bekanntlich det(φ) = det(M).

Nun die Frage:
Wenn v_1,…,v_n beliebige Vektoren im R^n sind, also dargestellt in der Basis E wie
v_i = c_1 e_1 + … + c_n e_n = (c_1, …, c_n) so gilt ja aufgrund der Linearität von φ auch die Gleichheit φ(v_i) = c_1 φ(e_1) + … + c_n φ(e_n) für alle i = 1,..,n.

Entsprechend gilt ja dann auch die Gleichheit von Matrizen derart:

M (v_1 | … | v_n) = (φ(v_1) | … | φ(v_n))

Die Frage ist aber warum gilt diese Gleichheit bzw. wie man das beweisen könnte.


Hierbei ist (v_1 | … | v_n) die n x n Matrix mit v_1,…,v_n als Spalten auf der linken Seite.
Auf der rechten Seite ist (φ(v_1) | … | φ(v_n))
die n x n Matrix mit den Bildern dieser Elemente als Spalten. M ist ja die darstellende Matrix von φ in der Basis E.

Avatar vor von

1 Antwort

0 Daumen

Da gibt es nichts zu beweisen, denn da \(M\) die darstellende Matrix ist, gilt \(\varphi(v_i)=Mv_i\) für alle \(i\). Damit bekomme ich doch die einzelnen Spalten. Wenn ich jetzt aber nicht jede Spalte separat berechnen möchte, mache ich daraus einfach eine Matrixmultiplikation, also \((\varphi(v_1)|\dots|\varphi(v_n))=M(v_1|\dots|v_n)\).

Avatar vor von 19 k

Was ist aber mit

φ(v_i) = Σ (j = 1 bis n) c_(ji) φ(e_j)

für v_i = Σ (j = 1 bis n) c_(ji) e_j ?

Also bei φ(v_i) = Mv_i kann doch etwas nicht stimmen. Denn M ist ja die darstellende Matrix und nicht die Abbildungsmatrix.

Du betrachtest doch sowieso die Standardbasis, da sind Abbildungsmatrix und darstellende Matrix identisch. Häufig werden die Begriffe sowieso synonym gebraucht.

Dankeschön. Das ist sehr hilfreich!…

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community