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Hi, ich hänge gerade an dieser Aufgabe:

blob.png

Also man gibt irgendwas in T rein das aus einer Linearkombination aus den Spannvektoren aus V besteht. Und raus kommt etwas was sich auch aus V aufspannen lässt.

Konkret T(α*1+βsin(x)+γ*sin(2x)) = α*1-3γsin(2x)

Dass U1(Kern) dann nur aus Vielfachen von sin(x) besteht kann ich mir zwar noch überlegen, bei U2(Bild) bleibt mir ja aber nix anderes übrig als einzusetzen?

Kann ich bei so einer Abbildung immer trivial einsetzen und dann schauen welche Spannvektoren noch im Ergebnis drin sind? Also das was rauskommt ist dann Bild und der/die Spannvektoren der weggefallen sind bilden immer den Kern? Kann ich das auch in einem allgemeineren Fall machen?

Also was mache ich z.B. wenn V=span {(A(x), B(x), C(x)}?

Kann ich "ohne Einsetzen" bzw. mit einem System auf das Bild/Kern kommen?

Danke :)

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  Das ganze ist doch nix als eine Riesen Veraasche. Mit " Sinus " hat das überhaupt nix zu tun.

   Der Kern U1  einer Abbildung ist IMMER ein Vektorraum - und ihr Bild U2  ist es auch.   Dass U2 = Bild ( T ) , wird hier in einer komplizierten Notation verschleiert.

   Damit könnte es sein Bewenden haben - zumal  ja T : V ===> V   voraus gesetzt war. Aber selbst wenn das Bild von T in C läge,  also gar nicht vollständig in V , gilt immer noch, dass der Durchschnitt von zwei Vektorräumen ( sogar von über-über-über ...  abzählbar unendlich vielen ) stets wieder ein Vektorraum ist.

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    Ach entschuldige  - ich lese grade das klein Gedruckte.

   Folgende Bilder der Basisfunktionen unter  T


      1  ======>  1          Eigenwert    1

   sin  (  x  )      ======>   0     Eigenwert  0

 sin ( 2 x )   ======>  -  3 sin ( 2 x )  Eigenwert  ( - 3 )


    Deine Matrix ist diagonal; damit sollten sich deine Fragen von Selber beantworten.

Nein Leider nicht, mir fehlen da noch ein paar Zusammenhänge. Knackpunkte sind Übertrag vom ein ins Mehrdimensionale und Verständnis von Eigenwerten. Ich versuch das mal nachzuvollziehen

Ein v aus V kann ich schreiben als a*1+b*sin(x)+c*sin(2x) aber auch als Diagonalmatrix indem ich die Basis als mehrdimensionale Spaltenvektoren auffasse:

1


sin(x)


sin(2x)

*(a,b,c)

bzw.

1


1


1

*

1


sin(x)


sin(2x)

*(a,b,c)

Und das Ergebnis der Abbildung (was ich zwingend ausrechnen muss sonst kann ich keine Aussage treffen?) als

1


0


-3

*

1


sin(x)


sin(2x)

*(a,b,c)

Also quasi A*(e1,e2,e3) zzgl. Linearfaktoren. Jetzt bin ich soweit wie du.

Aber wo ist da jetzt der Zusammenhang zu Bild und Kern? 
Sind die Eigenvektoren immer eine Basis des Bildes?

Wie komme ich von den Eigenvektoren dann allgemein auf den Kern? Kann ich da naiv immer die Basisvektoren nehmen die im Bild/den Eigenvektoren nicht mehr vrtreten sind?

  Ich habe hier schon gepredigt ( wie ich das ja immer so grn tue )  den meisten Studenten sei nicht bewusst, dass der Kern einer Matrix nichts weiter ist als ihr Eigenraum zum Eigenwert Null.  Darauf hin bellte mich ein Kommentar an, diejenigen, die das nicht wissen, seiei eh plem ...

   Schön dachte ich mir. Brauchste das wohl nicht mehr eigens erwähnen. Aber ich sehe michgetäuscht ...

   Für den Fall einer Diagonalmatrix liegen die Dinge doch besonders einfach;   das Bild ergibt sich logisch als ===> direkte Summe aller Eigenräume mit Eigenwert Ungleich Null.

   Du könntest auch sagen; eine ===> halbeinfache Matrix lässt sich immer schreiben als DIREKTE Summe aus ihrem Kern und ihrem Bild.

   Manchmal musst du allererst verstehen, " in welchem Film dass du bist "

Hi, danke nochmal :) 
Vielleicht bin ich auch ein Sonderfall da mir ein paar Grundlagen fehlen bzw. schon wieder vergessen habe. Den ganzen Themen nähere ich mich dann auch primär über die Arithmetik, erstmal ohne die tieferliegenden Zusammenhänge zu verstehen. Das dämmert mir auch jetzt erst langsam ...

So auch bei Eigenwerten, da kann ich das char. Polynom ausrechnen und dann damit weitere Aussagen treffen, aber was die Eigenwerte dann noch implizieren ist mir nicht bewusst...

  Vielleicht war ja Frankfurt nicht gut - aber doch besser als sein Ruf.

   Ich war ja Physikstudent. Eigenwerte sind wichtig;  und ===>  Werner Martienssen beschloss, uns im ersten Semester einer Schockterapie zu unterziehen:  die  ===>  Hauptachsentransformation  des  ===>  Trägheitstensors.

   Spontan wurde mir klar,   dass mir sämtliche Grundlagen fehlten.  Angefangen bei der Frage: Was ist das überhaupt; eine  Matrix?  Völlig überrascht stellte ich fest,  dass ich vom Typ her der "  Faustisch fragende Mensch "  aus der Sage geworden war.  Die Antwort auf die Frage, was eine Matrix ist, konnte nicht in ihren Elementen verborgen  liegen; man musste da holistisch, ganzheitlich denken - aber  wie genau?

    Matrizen sind ja gerade deshalb so sperrig, weil ihre Algebra nicht kommutativ ist.

    Ich machte  die Erfahrung; wann  immer ich mich bei (Physik)asssistenten erkundigte,   kam die Antwort, ich hab net ewig Zeit - mit Grundlagen können wir uns hier wirklich nicht  aufhalten.

    Bei uns gab es ja ganz typisch diese harten K-Gruppen;  in unserem Seminar im 2. Semester war  "  Karola "   - die war in der Mao  KPD  organisiert.  Frag ich; was ist das?  Eine Matrix; eine Determinante?  Ungefragt brüllt Karola mit ihrem ostfriesischen Akzent durch den Saal

   " Weißte dat immer noch näääch?  Eine Matrix is definiert durch ihre runden Klammääään und eine Determinante durch de  senkrechte ßßßßßßtricheeeee   ...

   Unn überhoppt houl ich mir jetz ääst mal eine Koulaaa  ... "

   ( womit sie unter den missbilligenden Blicken des Assistenten die  Veranstaltung verlässt. )

    Wir Physiker  mussten ja erst im 3. Semester in die AGULA Vorlesung. Da saßen wir also zusammen mit den ( angeblich so vernünftigen )   Mathe Erstsemestern, die, statt aufzupassen und konstruktive Beiträge zu leisten, ständig Papierflieger nach Herrn Prof. Kerner warfen.  Und mit dem Kerner hatte ich es gut getroffen;  wir hatten da ganz andere Chaoten, u.a. einen Prof, der sich immer wie ein Hippie verkleidete ...  Kerner meinte

  " Ach bitt schön; werfen's noch aan  Fliager. II hob eang schoo  gsagt: Ii hab zwaa Kinder   ... "

   Bei Kerner wurde mir also klar. Matrizen sind Darstellungen von linearen Abbildungen; ein erster Lichtblick.  Du kannst das ganze Zeug übrigens in den beiden AGULA  Lehrbüchern von Kowalsky und Greub nachlesen; je zwei Bände. Übersichtlicher geht nimmer.

    Meine Fragen   zielten eigentlich in eine  ganz bestimmte Richtung.  ===> Hermitesche Matrizen  besitzen ja bekanntlich eine Hauptachsentransformation auf eine Ortonormalbasis;  sie gelten als die  "  reellen Zahlen unter den Matrizen "  Tja da taucht doch erstmals die Frage auf:  Was ist denn mit den ganzen übrigen nicht-Hermiteschen Matrizen?  Haben die jetzt keine Daseinsberechtigung oder wie oder was?

    Mir blieb auch das autoritäre Gehabe meiner Kommilitonen nicht verborgen;  die bekamen gesagt, sie müssten sich für Hermitesche Matrizen intressieren.  Also gehorchten sie und machten vor allen übrigen Matrizen fest die Augen zu ...

   Dann nach dem Vordiplom  trat etwas völlig  Unerwartetes in mein Leben.   Inzwischen hat sich nämlich heraus gestellt,  dass ich Nutznießer der ===>  68_er  Bewegung war, ohne ihr je besonders nahe gestanden zu haben.

   Worum geht es?  Der Berliner Kultussenator  hatte verfügt,  ===>    QED   sei  aus dem Curriculum  Physik heraus zu nehmen, also in Zukunft kein  Pflichtstoff mehr  -   zu anstrengend, zu verkopft, zu teoretisch, zu Praxis fern.

  (  Najaa; von Wegen Praxis.  Alle Textbücher zum Tema  " Laser "    quellen zwangsläufig über mit  QED . )

    Ich   selbst hatte  eine QED  Veranstaltung belegt  -  mehr Lust los und skeptisch.  Ich geriet in die Übungsgruppe von  Assistent  "  gegor  Kappatsch  "  ( Grenoble )  ;  und Grenoble genießt Weltruf.  Kappatsch verkündete ex catedra, bei ihm finde keine  QED  statt; er habe da so seine Erfahrungen.  Die Studenten leisten eh nix ...

   Aber irgendwas müssen wir ja machen.  Er schlug vor:  ===>  Darstellungsteorie  von  Gruppen  ( DTG )   Werner Heisenberg hatte mal geschrieben

   "  Die Schönheit einer matematischen Teorie wird Laien auf Ewig verschlossen bleiben. "

   Bis Heute ist die DTG  die wohl ästetischste Teorie, die ich je kennen lernen durfte.  Kurz gesagt geht es darum, kannst du eine ( abstrakte ) Gruppe homomorph abbilden auf die Matrixgruppe GL ( n ; |C ) ?

   Damals sah ich vor meinem geistigen Auge die bunten Farben von Seifenblasen schimmern;  und ständig ging mir im Kopf der Song von Uriah Heep herum

     "  Nights in White Satin  "

   Kappatsch war ja nicht unfreundlich; aber sein Auftreten befremdete mich.  Er gab den preußischen Gardeleutnant - allein schon in seiner Kerzen geraden Körperhaltung.  Er verlangte praktisch von uns, dass wir den Stoff auswändig repetierten -  in seinen Augen schien Verständnis eher sekundär zu sein.  Wer die Antworten nicht wusste,  den raunzte er an,  schlafen Sie nicht;  seien Sie nicht unaufmerksam ...

    Wie gesagt.  Ich nahm es als Anregung:  und während der Semesterferien vertiefte ich mich aus Neigung in die einschlägige Literatur.

   Zum ersten Mal im Leben spürte ich:  Jetzt habe ich kapiert, was eine Matrix ist.

    Ich löste mich von dem einzelnen Matrixelement.  Wie soll ich sagen?  Ein Konzert entsteht erst dadurch, dass dirigent, Noten und Solisten zusammen wirken.

  In der DTG  geht es in erster Linie um algebraische Strukturen, um Symmetrien und Invarianzen -  nicht um das konkrete einzelne Matrixelement.

     DTG  ist ein reines Orchideenfach.  Hätte es damals Klausuren gegeben in Frankfurt,  ich hätte keine Zeit gehabt für sowas.   Da siehst du mal wieder, wie schädlich Klausuren sind für die freie Entfaltung des Potenzials eines Studenten.  Immerhin ist  QM  Matrizenmechanik;  und meine Erfahrungen in DTG  vermittelten mir schon ein  tieferes Verständnis der  QM .

     Wäre mein Daddy Physiker gewesen -  möglichst noch ===>  Walter Greiner das Ekel vom Dienst  (  mein Daddy war Ingenieur ) - er hätte mir diese DTG wohl untersagt und mir geraten,  fang endlich an, Diplom zu schreiben.

   Ich möchte dir nur Mut machen.  Ich sagte dir ja schon,  die Matrixalgebra wird  als sperrig empfunden bis auf den heutigen Tag,  weil sie nicht kommutativ ist.  Beinahe stündlich werden neue Wahrheiten zu Tage gefördert.

    Du musst dich auch nicht kaprizieren auf Eigenwerte.  Matrizen begegnern dir ja buchstäblich  auf allen Gebieten der Matematik.  Geh in die Richtung, wo du die meiste Neigung verspürst;  dann hast du noch am Ehesten die Chance, etwas Intressantes zu entdecken.

    Ich selbst bin ja meinen Eigenwerten treu geblieben.

   Die genialste Dissertation, ===>  Brian Josephson,  umfasst nur 9 S . und ist nobelpreis gekrönt ...

   Ich selbst bin typisch das Genie der zweiten Reihe;  ich habe  meine etwas gestreckt auf 35 S.  damit es nicht gar so wenig ist.

   Ein neues Eigenwert-Berechnungsverfahren;  wie sich später heraus stellte, sind die ganzen Geistesriesen  Heisenberg, Neumann, Pauli und Jordan nur knapp an meiner Entdeckung vorbei geschrammt.

    Sowas würdest du beim Fußball als Achtungserfolg titulieren.

   Ist doch schön, dass auch für mich nochwas bleibt ...

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