0 Daumen
935 Aufrufe

ich sitze an folgender Aufgabe und komme nicht so recht weiter.

Bin über jede Hilfe dankbar.

(\textbf{schriftlich, 6 Punkte}) Sei $\phi: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^3$ definiert durch  $$\phi\left(\begin{array}{c} x_1 \\ x_2 \end{array}\right)=\left(\begin{array}{c} 4 x_1 + 3x_2 \\ 10 x_1 - 8 x_2 \\ x_1 + 2x_2 \end{array} \right).$$  Sei $\mathcal{B}\subset \mathbb{R}^2$ die Basis gegeben durch $$\mathcal{B}=\{\left(\begin{array}{c} 1 \\ 0 \end{array}\right), \left(\begin{array}{c} 0 \\ 1 \end{array}\right)\} ,$$ und seien $\mathcal{C}_1\subset \mathbb{R}^3$, $\mathcal{C}_2\subset \mathbb{R}^3$ die Basen gegeben durch $$\mathcal{C}_1=\{\left(\begin{array}{c} 1 \\ 0 \\ 0 \end{array}\right), \left(\begin{array}{c} 0 \\ 1 \\ 0  \end{array}\right), \left(\begin{array}{c} 0 \\ 0 \\ 1  \end{array}\right)\},$$ $$\mathcal{C}_2=\{\left(\begin{array}{c} -1 \\ 0 \\ 0 \end{array}\right), \left(\begin{array}{c} -1 \\ 2 \\ 0  \end{array}\right), \left(\begin{array}{c} 2 \\ 0 \\ 1  \end{array}\right)\}.$$ \begin{itemize} \item[a)] Bestimmen Sie $_{\mathcal{B}}M(\phi)_{\mathcal{C}_1}$, $_{\mathcal{B}}M(\phi)_{\mathcal{C}_2}$ und $_{\mathcal{C}_1}T_{\mathcal{C}_2}$ \item[b)] Bestimmen Sie die Dimensionen des Bildes und des Kerns von $\phi$. \end{itemize}

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

b)mit Zeilen statt Spalten geschrieben ( tippt sich leichter) hast du

Phi(x1;x2) = ( 4x1+3x2 ; 10x1 - 8x2 ; x1 + 2x2 )

                = x1*(4;10;1) + x2*(3;-8;2)

also erzeugen  (4;10;1) und (3;-8;2)das Bild von Phi und weil

sie lin. unabh. sind bilden sie sogar eine Basis also dim (Bild) = 2.

Kern sind die (x1;x2) mit Phi(x1;x2) = ( 0;0;0)

also 4x1+3x2= 0   und  10x1 - 8x2=0  und   x1 + 2x2= 0

⇔     4x1+3x2= 0   und  10x1 - 8x2=0  und   x1 = -  2x2

⇔     4x1+3x2= 0   und  -20x2 - 8x2=0  und   x1 = -  2x2

⇔     4x1+3x2= 0   und  -28x2 =0  und     x1 = -  2x2

⇔     4x1+3x2= 0   und  x2 =0  und     x1 = -  2x2

⇔     4x1+3x2= 0   und  x2 =0  und     x1 = -  2*0 = 0

also kurz  x1=x2=0  Also dim(Kern) = 0.

Avatar von 289 k 🚀
In der k-ten Spalte steht das Bild des k-ten Basisvektors von B
welches mit der Basis C1 dargestellt wird.
AlsoMatrix von Phi bzgl. B und C1 ist
4       3
10     -8
1       2

Matrix von Phi bzgl. B und C1 ist
da musst man ( 4 ; 10 ; 1 ) mit den Vektoren von C2 darstellen
also
( 4 ; 10 ; 1 )=a*(-1 ; 0 ;0 ) +b(-1 ; 2 ; 0) +c*(2;0,1)
und die abc bilden dann die erste Spalte der Matrix.
entsprechend mit
( 3 ; -8 ; 2 ) =a*(-1 ; 0 ;0 ) +b(-1 ; 2 ; 0) +c*(2;0,1)
für die 2. Spalte.

Das T heißtja wohl: Die Vektoren von C1 durch die von C2 darstellen.
Gibt wohl
-1      -1/2    2
0      1/2      0
0        0       1

Ich danke dir vielmals für die ausführliche Erklärung :)

Rechne das mal fix nach und schau ob ich es dann auch verstanden habe :)

Du meinst doch bei

Matrix von Phi bzgl. B und C1 ist 
da musst man ( 4 ; 10 ; 1 ) mit den Vektoren von C2 darstellen 
also 

bei C1 wohl C2 da du die Matrix für C1 dadrüber ja schon angegeben hast?

Genau, das war vertippt.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community