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Gegeben Sei die folgende Matrix:

A = \( \begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ 0 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 1 \\ 0 & 2 & 2 \end{pmatrix} \)

Geben Sie eine Basis von Bild(A) an. Und welche Dimension hat Ker(A)?

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Aloha :)

Zur Bestimmung einer Basis des Bildes kannst du die linearen Abhängigkeiten aus den Spaltenvektoren mittels elementarer Spalten-Operationen herausrechnen. Ziel ist es, möglichst viele Zeilen zu erhalten, die lauter Nullen und genau einen Wert ungleich Null haben:$$\begin{array}{rrr}& +S_1 &\\\hline1 & -1 & 0\\0 & 1 & 1\\1 & 0 & 1\\0 & 2 & 2\end{array}\quad\to\quad\begin{array}{rrr}& & -S_2\\\hline1 & 0 & 0\\0 & 1 & 1\\1 & 1 & 1\\0 & 2 & 2\end{array}\quad\to\quad\begin{array}{rrr} \vec b_1 & \vec b_2 & \\\hline1 & 0 & 0\\0 & 1 & 0\\1 & 1 & 0\\0 & 2 & 0\end{array}$$Wir erhalten zwei linear unabhängige Vektoren \(\vec b_1\) und \(\vec b_2\) als eine mögliche Basis des Bildes.

Da die Matrix drei Spalten hat, erwartet sie einen 3-dimensionalen Vektor als Eingangsvektor. Das Bild ist 2-dimensional. Also muss die Dimension des Kerns \(3-2=1\) sein.

Avatar von 152 k 🚀
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Hallo

bestimme doch einfach das Bild und den Kern, dann kennst du dim(Bild) und brauchst so viele Lin unabhängig, Vektoren aus dem Bild,

für b) benutze dim (Bild) +dim(Kern)=dim A

Avatar von 108 k 🚀

Wie bestimme ich das? Ich verstehe das noch nicht ganz

Hallo

Kern : alle x mit A*x=0

Bild, z.B Bilder der Standardbasisvektoren

Gruß lul

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