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Aufgabe:

… Finde das C.P. und bestimme alle Eigenwerte und Alg.V. und geo.V. und gebe falls möglich eine ähnliche Matrix in Diagonalform.

$$M = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1\\ 0 & 1 & 0\\0 & 1 &1 \end{pmatrix} in:\mathbb{Z} /2\mathbb{Z}$$


Problem/Ansatz:

… Da ich noch ein paar Probleme habe im Restklassen brauche ich evtl etwas hilfe.

Hier mein Ansatz


$$|\lambda I - A| = \begin{pmatrix} \lambda-1 & 1 & 1 \\ 0 & \lambda-1 & 0 \\ 0&1&\lambda-1 \end{pmatrix} \rightarrow Sarrus \rightarrow \begin{pmatrix} \lambda-1 & 1 & 1 &\lambda-1 & 1 \\ 0 & \lambda-1 & 0&0 & \lambda-1 \\ 0&1&\lambda-1&0&1 \end{pmatrix}$$

$$= (\lambda-1)(\lambda-1)(\lambda-1) \text{| (die anderen kann ich streichen, da diese immer min. einmal mal Null haben) }$$

Sobald ich ja $$2\lambda$$ erhalte, muss ich dieses ja streichen, da ja 2 mod 2 = 0 ist.

Mein C.P wäre dann

$$0=\lambda^3+1$$

$$\lambda=-1$$

in mod 2 müsste das ja sein

$$\lambda=1$$

Ich setze dies in die Matrix ein:

$$EV\lambda = \begin{pmatrix} 0 & 1&1 \\ 0 & 0&0\\0&1&0 \end{pmatrix}$$

Und hier weiss ich nicht weiter, muss ich jetzt die Matrix noch umformen, das ich:

$$EV \lambda = \begin{pmatrix} 0 & 0&1 \\ 0 & 0&0\\0&0&0 \end{pmatrix}$$

erhalte und dann x3 = 0 setzen kann, oder setze ich mit der Matrix davor x2=x3 (nicht -x3 da ja in mod2) und x1= als freie Variable?

Gerne Bezug nehmen ob es bis hierhin richtig war, die AlgV und die geoV hängt ja dann davon ab.

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Nach meinen Berechnungen lautet das C.P. \(p_A(x)=(x-1)^3\). Damit wäre \(\lambda=1\) ein dreifacher EW und
wegen \(\operatorname{rang}(A-E_3)=2\) die Matrix \(A\) nicht ähnlich zu einer Diagonalmatrix.

1 Antwort

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\(EV\lambda = \begin{pmatrix} 0 & 1&1 \\ 0 & 0&0\\0&1&0 \end{pmatrix}\)

ist docj OK. Daraus folgt aber doch :

x2=0 und x3=0 und x1 beliebig.

Also Eigenraum 1-dimensional.

==> Matrix nicht diagonalisierbar.

Avatar von 289 k 🚀

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