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Aufgabe:

Wir betrachten den reellen Vektorraum V : ={(abcd)R2×2a+d=0}. V:=\left\{\left(\begin{array}{cc}a & b \\ c & d\end{array}\right) \in \mathbb{R}^{2 \times 2} \mid a+d=0\right\} . Die Basis
B : B1,B2,B3 B: B_{1}, B_{2}, B_{3} von V V ist gegeben durch die Matrizen B1 : =(0110),B2 : =(0110) B_{1}:=\left(\begin{array}{cc}0 & 1 \\ 1 & 0\end{array}\right), \quad B_{2}:=\left(\begin{array}{cc}0 & 1 \\ -1 & 0\end{array}\right)
und B3 : =(1001). B_{3}:=\left(\begin{array}{cc}1 & 0 \\ 0 & -1\end{array}\right) . Wir verwenden S : =(2132)V S:=\left(\begin{array}{cc}2 & 1 \\ -3 & -2\end{array}\right) \in V zur Definition der Abbildung
φ : VV : ASAAS \varphi: V \rightarrow V: A \mapsto S A-A S
(a) Zeigen Sie, dass φ \varphi eine lineare Abbildung ist und bestimmen Sie die Matrix BφB _{B} \varphi_{B} .
(b) Bestimmen Sie eine Basis von Bild (φ) (\varphi) sowie eine Basis von Kern(φ) \operatorname{Kern}(\varphi) . Hinweis: Bild (φ)={AVBABild(α)},Kern(φ)={AVBAKern(α)} (\varphi)=\left\{\left.A \in V\right|_{B} A \in \operatorname{Bild}(\alpha)\right\}, \operatorname{Kern}(\varphi)=\left\{\left.A \in V\right|_{B} A \in \operatorname{Kern}(\alpha)\right\} mit
α : R3R3 : vBφBv \alpha: \mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{R}^{3}: v \mapsto_{B} \varphi_{B} \cdot v

Problem/Ansatz:

zu der a) Es sollte BφB _{B} \varphi_{B} =

00-4
002
420

rauskommen.

zu der b)

Ich hab keinen Plan. Das verwirrt mich zu sehr.

Ich hab jetzt nur mal die Abbildung α berechnet. Weiß aber nicht was das mir bringt und ob es richtig ist.

(004002420) \begin{pmatrix} 0& 0 &-4\\ 0& 0&2\\4&2&0\end{pmatrix} (v1v2v3) \begin{pmatrix} v1\\v2\\v3 \end{pmatrix} =(4v32v34v1+2v2) \begin{pmatrix} -4v3\\2v3\\4v1+2v2 \end{pmatrix}

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