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Aufgabe:

Gegeben sei die folgende Matrix:

\( A=\left(\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 0 \\ 0 & 4 & 0 \\ 0 & 0 & -1 \end{array}\right) \in \mathbb{R}^{3,3} \)

(a) Ist die Matrix A invertierbar? Bestimmen Sie gegebenenfalls die zugehörige Inverse.

(b) Bilden die Spalten von A eine Basis des \( \mathbb{R}^{3} \) ?

(c) Überprüfen Sie, ob \( \vec{x}=\left(\begin{array}{l}0 \\ 1 \\ 0\end{array}\right) \operatorname{im} \operatorname{Kern}(A) \) liegt.

(d) Begründen Sie, ob ein Vektor \( \vec{b} \in \mathbb{R}^{3} \) existiert, so dass das lineare Gleichungssystem (LGS) \( A \vec{x}=\vec{b} \) nicht lösbar ist.


Ansatz/Problem:

Frage zu der Aufgabe 2d. Irgendwie versteh ich den Sinn nicht so richtig, ich müsste doch eigt nur einen anderen Vektor, als das Produkt von A*x angeben, und dann wäre die Aufgabe gelöst oder? Jedoch weiß ich nicht was ich da begründen soll.

Avatar von

Eigentlich müsste es reichen einen Vektor b anzugeben.

Es gibt kein solches \(\vec{b}\) was aus Aufgabenteil a) schon ersichtlich sein sollte.

Und warum gibt es ein solches b  nicht? Könntest du mir  vielleicht erklären, was das mit der Invertierbarkeit von A zutun hat? Habe bei a) raus, dass A invertierbar ist und auch die dazugehörige Inverse bestimmt. Danke :)

1 Antwort

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Beste Antwort

Hi,

weil für alle \(\vec{b}\) sich durch \( x = A^{-1} \vec{b} \) eine Lösung finden lässt. Das zeigt beispielhaft den Zusammenhang zwischen Lösbarkeit von LGS und Invertierbarkeit von Koeffizientenmatrizen.

Gruß

Avatar von 23 k

Also ist mit dem Vektor x nicht der Vektor aus Teil c) gemeint? Da steht nicht drin, ob ein beliebiger Vektor gemeint ist.

Dann wäre es aber nicht wirklich ein LGS und \(\vec{b}\) ja schon längst festgelegt.

Oh. Okay. Ich habe überhaupt nichts gesagt :D

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