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Aufgabe:

Untersuchen Sie, welche der folgenden Matrizen eine Inverse besitzen. Berechnen Sie im Falle der Existenz die Inverse.

(i) \( A=\left[\begin{array}{rr}0 & -1 \\ 1 & 0\end{array}\right] \)

(ii) \( A=\left[\begin{array}{ll}3 & 2 \\ 6 & 4\end{array}\right] \)

(iii) \( A=\left[\begin{array}{cc}1 & 0,9 \\ 1 & 1\end{array}\right] \)

(b) Es sei \( A=\left[\begin{array}{lll}a & b & c \\ 0 & d & e \\ 0 & 0 & f\end{array}\right] \) eine obere Dreiecksmatrix mit \( a, d, f \neq 0 \)

Zeigen Sie: Die Inverse \( A^{-1} \) existiert und ist ebenso wie \( A \) eine obere Dreiecksmatrix.

(c) Es sei \( A \in \operatorname{Mat}_{n \times n}(\mathbb{R}) \) eine Diagonalmatrix; d. h. alle Einträge auBerhalb der Diagonalen sind Null. Welche Bedingung ist an die Diagonalelemente \( a_{11}, \ldots, a_{n n} \) zu stellen, damit die Matrix \( A \) invertierbar ist? Geben Sie für diesen Fall die Inverse \( A^{-1} \) an.


Ansatz/Problem:

Es geht um die Aufgabe b) und c). Also bei b habe ich begonnen mit dem Gauß Verfahren zu rechnen, bis ich die Inverse erhalte. Da muss ich aber nochmal nachrechnen, da mir ein Fehler unterlaufen ist.

Für die erste Spalte erhalte ich: 1/a 0 0 für die 2te:  -b/ad 1/d 0. die dritte muss ich nochmal korrigieren. Ist die Vorgehensweise zumindest bis dahin richtig? Bei der Aufgabe c habe ich keine Idee.

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ja die Vorgehensweise bei b) kann man durchführen. Rechne gründlich und du kriegst eine Inverse raus (überprüfe deine lösung durch eine Probe). Wenn eine Inverse existiert so ist sie eindeutig, wenn deine erhaltene Inverse eine obere Dreiecksmatrix ist, so hast du die Behauptung gezeigt.

Ein alternativer Weg wäre, dass du über die Determinante argumentierst, dass die Inverse existiert und zeigst, dass die Einträge unterhalb der Diagonale 0 sein müssen (sie also eine obere Dreiecksmatrix ist).

bei c) ja da macht der alternative Weg in b) schon wieder mehr Sinn. Wann ist eine Matrix denn invertierbar? Determinante? Was ist die Determinante einer Diagonalmatrix? Die Einträge der Inverse zu bestimmen kannst du wie gewohnt mit dem Gauss machen.


Gruß

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