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Problem/Ansatz:

Ich bräuchte nur die Lösung.

Aufgabe:

Finden Sie die Lösung \( \mathbf{X} \) der Matrixgleichung \( \mathbf{A X}+\mathbf{B}=\mathbf{X}+\mathbf{C} \) mit den Angaben
$$ \mathbf{A}=\left(\begin{array}{rr} 9 & -5 \\ -1 & -9 \end{array}\right), \mathbf{B}=\left(\begin{array}{rr} 1 & -1 \\ 9 & -8 \end{array}\right), \mathbf{C}=\left(\begin{array}{rr} -81 & 19 \\ -2 & -53 \end{array}\right) $$
Welchen Wert hat \( x_{22} ? \)

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Ich bräuchte nur die Lösung.

Denk mal nach, ob das für den Lernerfolg sinnvoll ist.

Wieso nicht? Wenn ich nur die Lösung habe kann ich selber Rechnen und sehen wieso meine Lösung Flasch war....

Ok, so gesehen hast du recht. Ich hatte es falsch verstanden.

:-)

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Aloha :)

$$\left.\mathbf A\cdot\mathbf X+\mathbf B=\mathbf X+\mathbf C\quad\right|\quad-\mathbf X$$$$\left.\mathbf A\cdot \mathbf X-\mathbf X+\mathbf B=\mathbf C\quad\right|\quad-\mathbf B$$$$\left.\mathbf A\cdot \mathbf X-\mathbf X=\mathbf C-\mathbf B\quad\right|\quad\text{Distributivgesetz links}$$$$\left.(\mathbf A-\mathbf 1)\cdot \mathbf X=\mathbf C-\mathbf B\quad\right|\quad\text{Matrizen einseten}$$$$\left(\begin{pmatrix}9 & -5\\-1 & -9\end{pmatrix}-\begin{pmatrix}1 & 0\\0 & 1\end{pmatrix}\right)\cdot\begin{pmatrix}x_{11} & x_{12}\\x_{21} & x_{22}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-81 & 19\\-2 & -53\end{pmatrix}-\begin{pmatrix}1 & -1\\9 & -8\end{pmatrix}$$$$\begin{pmatrix}8 & -5\\-1 & -10\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}x_{11} & x_{12}\\x_{21} & x_{22}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-82 & 20\\-11 & -45\end{pmatrix}$$

Jetzt kannst du z.B. die Inverse der ersten Matrix bestimmen und diese von links an die beide Seiten der Gleichung multiplizieren, um die gesamte Matrix \(\mathbf X\) zu erhalten. Da aber nur nach \(x_{22}\) gefragt ist, können wir uns die Invertierung sparen und nur die Teilgleichungen betrachten, die \(x_{22}\) enthalten:$$\begin{pmatrix}8 & -5\\-1 & -10\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}x_{12}\\x_{22}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}20\\-45\end{pmatrix}$$Das ist ein recht einfaches Gleichungssystem:$$\begin{array}{r}x_{12} & x_{22} & =&&\text{Operation}\\\hline8 & -5 & 20 &&+8\cdot\text{Zeile 2}\\-1 & -10 & -45\\\hline0 & -85 & -340 && :(-85)\\-1 & -10 & -45\\\hline 0 & 1 & 4\\-1 & -10 & -45\\\hline\end{array}$$Die zweite Gleichung brauchen wir nicht mehr auszurechnen, weil wir das Ergebnis bereits ablesen können:$$x_{22}=4$$

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AX + B = X + C

X = (A - E)^(-1)·(C - B)

X = ([9, -5; -1, -9] - [1, 0; 0, 1])^(-1)·([-81, 19; -2, -53] - [1, -1; 9, -8]) = [-9, 5; 2, 4]

x22 = 4

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Du kannst die Gleichung nach \( X \) auflösen.

$$ X = (A-I)^{-1}(C-B)  $$

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