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Aufgabe:

Ich habe die Standardbasis B1 = { \(\vec{e} \),\( \vec{e} \)2 ,\( \vec{e} \)3} und B2={\(\vec{v} \),\( \vec{v} \),\( \vec{v} \)3} mit \(\vec{v} \)1 = \( \begin{pmatrix} 2\\0\\-2 \end{pmatrix} \), \(\vec{v} \)2 = \( \begin{pmatrix} 4\\2\\-2 \end{pmatrix} \), \(\vec{v} \)3 = \( \begin{pmatrix} -2\\1\\4 \end{pmatrix} \)

sowie die lineare Abbildung f: ℝ3→ℝ

f\( \begin{pmatrix} 1\\0\\0 \end{pmatrix} \)=\( \begin{pmatrix} 2\\0\\-2 \end{pmatrix} \), f\( \begin{pmatrix} 0\\1\\0 \end{pmatrix} \)=\( \begin{pmatrix} -4\\-2\\2 \end{pmatrix} \), f\( \begin{pmatrix} 0\\0\\1 \end{pmatrix} \)=\( \begin{pmatrix} -2\\1\\4 \end{pmatrix} \)

gegeben und soll die

Basiswechselmatrix TB2,B1 = idB2,B1 von B2 nach B1 sowie die

Basiswechselmatrix TB1,B2= idB1,B2 von B1 nach B berechnen.

Ich habe leider keine Ahnung wie ich da Anfangen soll. Ich vermute, dass ich das mit B2-1 ο f-1 ο B1-1 und im zweiten Fall mit B1 ο f ο B2 machen muss aber ich weiß nicht wie das überhaupt geht.

Kann mir da bitte jemand helfen?

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Aloha :)

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Für die Basiswechselmatrizen benötigst du die lineare Abbildung \(f\) nicht. Ich vermute, die Aufgabe besteht aus mehreren Teilen und du benötigst zunächst in einer Teilaufgabe die Basiswechselmatrizen.

Da alle Vektoren in \(B_2\) mit Koordinaten bzgl. der Standardbasis \(B_1\) angegeben sind:

$$\begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}_{B_2}=\begin{pmatrix}2\\0\\-2\end{pmatrix}_{B_1}\quad;\quad\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix}_{B_2}=\begin{pmatrix}4\\2\\-2\end{pmatrix}_{B_1}\quad;\quad\begin{pmatrix}0\\0\\1\end{pmatrix}_{B_2}=\begin{pmatrix}-2\\1\\4\end{pmatrix}_{B_1}$$

kannst du die Basiswechselmatrix von \(B_2\) zu \(B_1\) sofort hinschreiben:

$${_{B1}}\mathbf{id}_{B2}=\left(\begin{array}{rrr}2 & 4 & -2\\0 & 2 & 1\\-2 & -2 & 4\end{array}\right)$$

Die Basiswechselmatrix in die andere Richtung, also von \(B_1\) zu \(B_2\) ist die Inverse:

$${_{B2}}\mathbf{id}_{B1}=\left({_{B1}}\mathbf{id}_{B2}\right)^{-1}=\left(\begin{array}{rrr}2 & 4 & -2\\0 & 2 & 1\\-2 & -2 & 4\end{array}\right)^{-1}=\left(\begin{array}{rrr}\frac{5}{2} & -3 & 2\\[0.5ex]-\frac{1}{2} & 1 & -\frac{1}{2}\\[0.5ex]1 & -1 & 1\end{array}\right)$$

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