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Aufgabe - Basis und Erzeugendensystem im VR der Matrizen:

\( V=\left\{A \in \mathbb{R}^{2,2} \mid \text { A Diagonalmatrix }\right\} \)

Gegeben ist die folgende Teilmenge \( M \) von \( V \) :

\( M:=\left|\left[\begin{array}{cc} -2 & 0 \\ 0 & -5 \end{array}\right] \cdot\left[\begin{array}{ll} 4 & 0 \\ 0 & 10 \end{array}\right] \cdot\left[\begin{array}{cc} -5 & 0 \\ 0 & -2 \end{array}\right]\right| \)

Ist \( M \) ein Erzeugendensystem von V?

[  ] Ja, denn \( M \subseteq V \) und es gilt für jede Matrix \( \left[\begin{array}{ll}a & 0 \\ 0 & b\end{array}\right] \in V \):

( ... ) \( \left[\begin{array}{cc}-2 & 0 \\ 0 & -5\end{array}\right] + ( ... ) \left[\begin{array}{ll}4 & 0 \\ 0 & 10\end{array}\right] + ( ... ) \left[\begin{array}{cc}-5 & 0 \\ 0 & -2\end{array}\right] = \left[\begin{array}{ll}a & 0 \\ 0 & b\end{array}\right] \)


[  ] Nein, denn die Matrix \( \begin{pmatrix} ? & ? \\ ? & ? \end{pmatrix} \) ∈ V kann nicht als Linearkombination der Matrizen in M dargestellt werden.


Ansatz:

Die Linearkombination würde so aussehen:

-2a1+4a2-5a3=a

-5a1+10a2-2a3=b

Wie komme ich jetzt weiter sodass ich einen Wert für a1,a2 und a3 bekomme?

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Bring einfach das LGS auf Stufenform, dann siehst du: Es gibt viele Lösungen,
z.B:    a1= (2a-5b)/21     a2=0     a3=  (2b-5a)/21
Avatar von 289 k 🚀

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