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Bestimmen Sie die Matrix \( X \), so dass gilt

\( \left(\begin{array}{cc} 1 & 2 \\ 3 & 0 \\ -2 & -6 \end{array}\right) \cdot X=\left(\begin{array}{cc} -13 & 11 \\ -27 & 21 \\ 30 & -26 \end{array}\right) \)


Hallo zusammen, ich habe hier bei der Aufgabe Probleme bei der Herangehensweisen, da durch die Pandemie das Thema komplett übersprungen wurde. Ein Rechenweg wäre sehr hilfreich

Vielen Dank im Voraus :)

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Aloha :)

\(X\) muss eine \(2\times2\)-Matrix sein:$$\begin{pmatrix}1 & 2\\3 & 0\\-2 & -6\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix} x_{11} & x_{12}\\x_{21} & x_{22}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-13 & 11\\-27 & 21\\30 & -26\end{pmatrix}$$

Daher liegt hier ein überbestimmtes Gleichungssystem vor, bestehend aus 6 Gleichungen für 4 Unbekannte. Zum Lösen nimmst du daher einfach eine Zeile aus den \(3\times2\)-Matrizen weg, um 4 Gleichungen für 4 Unbekannte zu erhalten. Wir lassen jeweils die 3-te Zeile weg und lösen die Matrix-Gleichung auf:$$\begin{pmatrix}1 & 2\\3 & 0\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix} x_{11} & x_{12}\\x_{21} & x_{22}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-13 & 11\\-27 & 21\end{pmatrix}\quad\implies$$$$X=\begin{pmatrix} x_{11} & x_{12}\\x_{21} & x_{22}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1 & 2\\3 & 0\end{pmatrix}^{-1}\begin{pmatrix}-13 & 11\\-27 & 21\end{pmatrix}\quad\implies$$$$\pink{X=\begin{pmatrix}-9 & 7\\-2 & 2\end{pmatrix}}$$

Wir prüfen nach, ob diese eindeutig bestimmte Lösung des Gleichungssystem auch die zuvor weggelassene 3-te Zeile erfüllt:$$\begin{pmatrix}-2 & -6\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}-9 & 7\\-2 & 2\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}30 & -26\end{pmatrix}\quad\checkmark$$

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Mach ein LGS daraus

\( A \left(\begin{array}{rr}a11&a12\\a21&a22\\\end{array}\right) = \left(\begin{array}{rr}-13&11\\-27&21\\30&-26\\\end{array}\right)   \)

\(\left(\begin{array}{rr}a11 + 2 \; a21 + 13&a12 + 2 \; a22 - 11\\3 \; a11 + 27&3 \; a12 - 21\\-2 \; a11 - 6 \; a21 - 30&-2 \; a12 - 6 \; a22 + 26\\\end{array}\right)\) =0

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