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Aufgabe:

Lösen Sie die folgenden Matrixgleichungen über R:

\( \begin{pmatrix} 1 & 2 & 4\\ 0 & 1 & 1 \\ 2 & 2 & 6 \end{pmatrix} \) * \( \begin{pmatrix} x & y & z \end{pmatrix} \) = \( \begin{pmatrix} 0  \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix} \)


Problem/Ansatz:

Wie gehe ich dieses Beispiel an? So weit ich weiß, muss ich die Inverse von der gegebenen Matrix erstellen und diese dann mit den Einheitsvektor multiplizieren..woher weiß ich aber was der Einheitsvektor ist? Und wie genau funktioniert das invertieren?

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Diese Gleichung enthält einen Typkonflikt.

Was ist der Grund dafür?

Fehler beim Abschreiben der Aufgabe?

Typbetrachtung linke Seite:

(3,3) x (1,3) geht nicht.

2 Antworten

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Beste Antwort

Aloha :)

Diese Matrix-Multiplikation ist nicht definiert. Der Vektor mit den Unbekannten muss ein Spaltenvektor sein:$$\left(\begin{array}{rrr}1 & 2 & 4\\0 & 1 & 1\\2 & 2 & 6\end{array}\right)\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}0\\0\\0\end{pmatrix}$$

Zur Lösung kannst du z.B. das Gauß-Verfahren anwenden:

$$\begin{array}{rrr|c|l}x & y & z & = & \text{Aktion}\\\hline1 & 2 & 4 & 0\\0 & 1 & 1 & 0\\2 & 2 & 6 & 0 &-2\cdot\text{Zeile 1}\\\hline1 & 2 & 4 & 0 & +\text{Zeile 3}\\0 & 1 & 1 & 0 &\\0 & -2 & -2 & 0 & +2\cdot\text{Zeile 2}\\\hline1 & 0 & 2 & 0 &\Rightarrow x+2z=0\\0 & 1 & 1 & 0 &\Rightarrow y+z=0\\0 & 0 & 0 & 0 &\\\hline\hline\end{array}$$

Wir erhalten 2 Bedingungen an die Lösungen, die wir wie folgt umstellen können:$$x=-2z\quad;\quad y=-z$$Damit können wir alle Lösungen angeben:

$$\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-2z\\-z\\z\end{pmatrix}=z\begin{pmatrix}-2\\-1\\1\end{pmatrix}$$Es gibt also unendlich viele \(z\in\mathbb R\) Lösungen.

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Du kannst auch dieses System lösen:

(1)   x+2y+4z=0

(2)           y+z=0

(3) 2x+2y+6z=0

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