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Aufgabe:

Geben Sie die Matrix A einer Lineartransoformation an, die in Richtung des Vektors (1,1,1)^T um den Faktor 3 skaliert ist, in Richtung des Vektors (0,1,0)^T um den Faktor 1/2 skaliert und den Vektor (-1,1,1)^T am Ursprung spiegelt.


Kann mir da jemand helfen?

Avatar von

Spiegeln am Ursprung heißt Skalierung mit dem Faktor -1.

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Aloha :)

Wir schreiben die Informationen aus der Aufgabenstellung formal auf:

$$\mathbf A\cdot\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}3\\3\\3\end{pmatrix}\quad;\quad\mathbf A\cdot\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}0\\1/2\\0\end{pmatrix}\quad;\quad\mathbf A\cdot\begin{pmatrix}-1\\1\\1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1\\-1\\-1\end{pmatrix}$$

Diese drei einzelnen Gleichungen fassen wir in einer Matrix-Gleichung zusammen:

$$\mathbf A\cdot\begin{pmatrix}1 & 0 & -1\\1 & 1 & 1\\1 & 0 & 1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}3 & 0 & 1\\3 & 1/2 & -1\\3 & 0 & -1\end{pmatrix}$$

Daraus lässt sich die gesuchte Matrix \(\mathbf A\) bestimmen:

$$\mathbf A=\begin{pmatrix}3 & 0 & 1\\3 & 1/2 & -1\\3 & 0 & -1\end{pmatrix}\begin{pmatrix}1 & 0 & -1\\1 & 1 & 1\\1 & 0 & 1\end{pmatrix}^{-1}=\begin{pmatrix}1 & 0 & 2\\2 & 1/2 & 1/2\\2 & 0 & 1\end{pmatrix}$$

Avatar von 152 k 🚀

Vielen herzlichen Dank

Aber von der Matrix (1,0,-1 usw) existiert gar keine Inverse Matrix

Die inverse Matrix lautet:

$$\left(\begin{array}{rrr}0,5 & 0 & 0,5\\0 & 1 & -1\\-0,5 & 0 & 0,5\end{array}\right)$$

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