wie rekonstruiert man eine Matrix?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Die Matrix hat 2 Spalten, da sie nach rechts mit Vektoren eines 2-dimensionalen Vektorraums multipliziert wird.

Sie hat 2 Zeilen, da dieses Produkt ein Element eines 2-dimensionalen Vektorraums ist.

Der Vektor (-2 | 5) ist nur ein Beispielvektor, um zu zeigen, dass man die Multiplikation von Matrix und Vektor verstanden hat. In der Aufgabe könnte ein beliebiger anderer Vektor stehen.

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Es sind zwei Vektor-/Bildvektor-Paare gegeben. Die Bildvektoren musst du vermutlich grafisch ablesen.

Gib den 4 Einträgen in der Matrix Namen - üblicherweise nimmt man a_11, a_12, a_21, a_22 -, multipliziere diese Matrix mit den Ausgangsvektoren, setze diese gleich den Bildvektoren und löse das entstehende lineare Gleichungssystem nach den Matrixelementen auf.

Woher ich das weiß:Hobby – Hobby, Studium, gebe Nachhilfe

Jensek81 
Fragesteller
 08.12.2018, 23:48

ok, also die Matrix A * (4,0) und A * (0,4) , ergibt

4 a_11 + 4 a_21

und

4 a_12 und 4_a22.

Wie setze ich das den Bildvektoren gleich. Es gibt ja zwei Bildvektoren (3,2) und (-2/3). Soll ich dann

4 a_11 + 4 a_21 = 3

4 a_11 + 4 a_21 = 2

4 a_12 + 4 a_22 = -2

und

4 a_12 + 4a_22 = 3

auflösen?

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PWolff  09.12.2018, 00:32
@Jensek81

Es kommt jeweils nicht eine Zahl heraus, sondern ein Vektor.

A * (4, 0) = ( a_11 * 4 + a_12 * 0, a_21 * 4 + a_22 * 0 )

Also stecken 2 Gleichungen in

( a_11 * 4 + a_12 * 0, a_21 * 4 + a_22 * 0 ) = (3, 2)

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Jensek81 
Fragesteller
 09.12.2018, 01:10
@PWolff

Warum hast du in der ersten Zeile (4,0) mit A multiplizierst und nicht (0,4)?

Ist das LGS dann

4 a_11 + 0 a_12 = 3

4a_21 + 0* a_22 = 2

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PWolff  09.12.2018, 01:34
@Jensek81

Ich hab nur eine der beiden Multiplikationen vorgerechnet.

Die beiden Gleichungen, die du hingeschrieben hast, sind richtig, aber es fehlen noch 2.

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Du kannst ja einfach deine beiden Vektoren als Basis nehmen und dann sind einfach die zwei Punkte (3 | 2) und (-2 | 3), die du ablesen kannst, die Abbildungsmatrix A.

(-2 | 5) in der b) musst dann halt als Linearkombination der beiden Vektoren (4 | 0) und (0 | 4) darstellen, um sie mit A abbilden zu können.


jeanyfan  08.12.2018, 22:38

Die Dimension deiner Abbildungsmatrix ist übrigens einfach zu ermitteln: so viele Zeilen wie die Dimension des Bildraums und so viele Spalten wie die Dimension des Urbildraums. Also in deinem Fall 2x2.

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Jensek81 
Fragesteller
 09.12.2018, 15:54

Wie meinst du das mit der b?

Eine Linearkombination von (0,4) und (4,0) wäre ja

-1,25 * (0, 4) + 0,5 (4,0) = (2,5)

Soll man jetzt einfach (2,5) einzeichnen?

und bei der c) Beschreibung. Naja, die Abbildung spannt einen Vektor auf, oder?

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jeanyfan  09.12.2018, 17:31
@Jensek81

Bei der c) weiß ich auch nicht genau, was verlangt ist.

Wenn du deine Abbildungsmatrix bei der a)

3 -2

2 3

aufschreibst, dann ist das ja bzgl. der Basis (4;0) und (0;4). Das heißt du musst alle Vektoren, die du abbilden willst, als Linearkombination dieser Basis schreiben und diesen Koordinatenvektor dann abbilden.

Also A* (0,5; 1,25) wäre in diesem Fall dein Bildvektor für die b).

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Jensek81 
Fragesteller
 09.12.2018, 18:45
@jeanyfan

A * (-1,25; 0) meist du, oder?

Weil -1,25 * (0,4) + 0,5 * (4,0) = (2, - 5)

Oder?

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jeanyfan  09.12.2018, 18:47
@Jensek81

Du hast aber (-2 | 5) und nicht (2 | -5). Also sind es (-0,5; 1,25).

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jeanyfan  09.12.2018, 18:58
@Jensek81

Wichtig bei sowas ist immer, dass du dir klar machst, bzgl. welcher Basen deine Abbildungsmatrix aufgestellt ist. Und dann musst eben ggf. entweder den Vektor, den du abbilden willst, erst in dieser Basis darstellen.

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