0 Daumen
1,6k Aufrufe

Wir betrachten die \( \mathrm{Ba} \) sis \( \mathcal{B}=\left(b_{1}, b_{2}, b_{3}\right) \) des \( \mathbb{R}^{3} \) mit
$$ b_{1}=\left(\begin{array}{l} 1 \\ 0 \\ 0 \end{array}\right), \quad b_{2}=\left(\begin{array}{l} 0 \\ 1 \\ 1 \end{array}\right), \quad b_{3}=\left(\begin{array}{l} 1 \\ 0 \\ 1 \end{array}\right) $$
Sei \( f: \mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{R}^{3} \) diejenige lin eare Abbildung, die
$$ f\left(b_{1}\right)=b_{2}, \quad f\left(b_{2}\right)=b_{3}, \quad f\left(b_{3}\right)=b_{1} $$
erfüllt
(a) Sei \( \mathcal{E}=\left(e_{1}, e_{2}, e_{3}\right) \) die kanonische Basis des \( \mathbb{R}^{3} \). Bestimmen Sie die darstellenden Matrizen des Ba siswech sels \( M_{\mathcal{E}}^{\mathcal{B}} \) und \( M_{\mathcal{B}}^{\mathcal{E}} \)
(b) Bestimmen Sie die darstellende Matrix von \( M_{B}^{\mathcal{B}}(f) \) von \( f \) bez. \( \mathcal{B} \).

Hallo.

Ich bräuchte hilfe bei der (b).

Für M b nach e habe ich = $$\begin{pmatrix} 1\quad0\quad1\\0\quad1\quad0\\0\quad1\quad1 \end{pmatrix}$$

Und für M e nach b habe ich = $$\begin{pmatrix} 1\quad1\quad-1\\0\quad1\quad0\\0\quad-1\quad1 \end{pmatrix}$$

Was ist der Ansatztz bei der (b)?

Meine Zeichnung schaut so aus:

blob.png

Avatar von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

Bei der ersten ( von b nach e muss in der

3. Zeile in der Mitte 1 hin (vertippt?).

b) Am einfachsten geht es hier wohl direkt nach der Definition:

In der i-ten Spalte stehen die Koeffizienten zur

Darstellung des Bildes des 1. Basisvektors.

Hier ist f(b1)=b2 = 0*b1 + 1*b2 + 0*b3 , also

sieht es schon mal so aus

0    ?    ?
1    ?    ?
0    ?     ?

Die anderen Spalten entsprechend,

Avatar von 289 k 🚀

Ja danke hatte mich vertippt.


Wo bekommst du denn jetzt die 0 1 0 her?

Das sind die Faktoren vor den b's in

f(b1)=b2 = 0*b1 + 1*b2 + 0*b3

Aber \( b_{2}=\left(\begin{array}{l}0 \\ 1 \\ 1\end{array}\right) \)

Kannst du mir den rechenweg zeigen, wie du auf die 0 1 0 kommst?

b2 = 0*b1 + 1*b2 + 0*b3

Rechenweg ?

0*b1 + 1*b2 + 0*b3 = 0 + b2 + 0 = b2 

Die Komponenten von b2 brauchst du dafür gar nicht.

Du hast drei zahlen eine "0" eine "1" und noch eine "0"

Wo hast du die her?

Ich musste doch b2 als Linearkombination von

b1  , b2 , b3   darstellen. Da

sah man doch, welche Faktoren man nehmen muss.

Du kannst natürlich auch ein Gleichungssystem aufstellen

b2 = x*b1 + y*b2 + z*b3

und dann nachrechnen x=0   y=1   z=0 .

0     0     1

1     0     0

0     1     0


Ist das dann richtg?

Kann man noch irgendwie anders auf die Lösung kommen?

Eventuell mit Hilfe der Grafik?

Ja, so ist es richtig.

Du kannst natürlich auch die Matrix mit Bezug auf die Standardbasis

aufstellen und mit den Basiswechselmatrizen von a) anpassen.

Das ist aber dann arg umständlich.

Kannst du mir die Formel dafür zeigen, dass ich das verstehe und nachrechnen kann?

Hallo,

vielleicht sollte man noch ausdrücklich darauf hinweisen, dass die Skizze irreführend ist:

- die Pfeile für f müssen in die gleiche "Richtung" zeigen.

- die Pfeile sollten nicht beide mit f beschriftet sein, sondern mit den Symbolen für die entsprechenden darstellenden Matrizen.

Gruß

Oke danke

Stimmt. So steht es auch in Buch.

Also muss ich die Formel:


\( M_{B^{\prime}}^{B^{\prime}}(f)=T_{B^{\prime}}^{B} \cdot M_{B}^{B}(f) \cdot T_{B}^{B^{\prime}} \)

nach (M b nach b) umstellen?


 \( \frac{\frac{M_{B^{\prime}}^{B^{\prime}}(f)}{T_{B}^{B^{\prime}}}}{T_{B^{\prime}}^{B} }= M_{B}^{B}(f) \)

Komme leider immer noch nicht weiter.

Wie kann ich Matrizen Teilen?

Und was ist in meinem Fall B und B`?

Hallo,

auch wenn es sehr unfreundlich klingt: Du versuchst hier eine Aufgabe zu bearbeiten, wofür Dir wesentliche Grundkenntnisse fehlen. Die Frage "Wir kann ich Matrizen teilen?" lässt auf erhebliche Defizite schließen. Ich kann Dir nur empfehlen, zunächst Grundkenntnisse der Linearen Algebra zu erwerben.

Gruß

Kannst du mir sagen, wie ich M b nach b berechnen kann?

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community