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Aufgabe:

(a) Gegeben sei die Ableitung \( T: \mathcal{P}_{3}(\mathbb{R}) \rightarrow \mathcal{P}_{2}(\mathbb{R}), p \mapsto p^{\prime} \), von der wir bereits wissen, dass sie linear ist. Bestimmen Sie eine Basis \( B \) von \( \mathcal{P}_{3}(\mathbb{R}) \) und eine Basis \( C \) von \( \mathcal{P}_{2}(\mathbb{R}) \), sodass

\( M(T, B, C)=\left(\begin{array}{llll} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}\right) . \)

(b) Auf den \( \mathbb{R} \)-Vektorräumen \( V=\mathbb{R}^{2,2} \) und \( W=\mathbb{R}^{2,1} \) betrachten wir die lineare Abbildung

\( S: V \rightarrow W,\left(\begin{array}{ll} a & b \\ c & d \end{array}\right) \mapsto\left(\begin{array}{c} a-2 c \\ b+d \end{array}\right) . \)

Bestimmen Sie die Matrix \( M(S, B, C) \) bezüglich der Basen

\( B=\left(\begin{array}{ll} 0 & 1 \\ 1 & 1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{ll} 1 & 0 \\ 1 & 1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{ll} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{array}\right)\left(\begin{array}{ll} 1 & 1 \\ 1 & 0 \end{array}\right) \quad \text { und } \quad C=\left(\begin{array}{l} 1 \\ 1 \end{array}\right),\left(\begin{array}{c} 1 \\ -1 \end{array}\right) . \)

(c) Geben Sie begründet ein Beispiel an für zwei Matrizen \( A, B \in \mathbb{R}^{2,2} \) mit \( A \cdot B \neq B \cdot A \).


Problem/Ansatz:

Kann mir jemand bei den aufgaben helfen ?

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a) Das geht wohl z.B. mit

\( B=(x^3,x^2,x,1) \)  und \( C=(3x^2,2x,1) \) 

b) Berechne die Bilder der Basiselemente von B und stelle sie mit der

Basis C dar. Die dabei verwendeten Koeffizienten bilden die Spalten der

gesuchten Matrix. Z.B. für die erste Spalte:

\( \left(\begin{array}{ll} 0 & 1 \\ 1 & 1 \end{array}\right) \mapsto\left(\begin{array}{c} -2  \\ 2 \end{array}\right) =0\cdot \left(\begin{array}{l} 1 \\ 1 \end{array}\right)+(-2)\cdot\left(\begin{array}{c} 1 \\ -1 \end{array}\right) \)

Damit hast du schon mal für die Matrix

\( \left(\begin{array}{ll} 0& ?& ?& ? \\ -2& ?& ?& ? \end{array}\right) \)

c) teste mal \( \left(\begin{array}{ll} 1&1 \\ 0&1  \end{array}\right) \) und \( \left(\begin{array}{ll} 0&1 \\ 0&1  \end{array}\right) \).

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