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Forum "Lineare Algebra - Eigenwerte" - Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme
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Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Hilfe bei der Lösung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:22 Sa 21.04.2012
Autor: chingy

Aufgabe
Finden Sie alle Eigenwerte der Matrix A

2 0 1
0 4 1
0 8 -3

Hallo,
ich habe folgendes Problem und zwar soll ich alle Eigenwerte der Matrix:

2 0 1
0 4 1
0 8 -3
bestimmen.

Irgendiwe versteh ich den ablauf nicht so ganz?
Ich soll ja zuerst die determinante berechnen oder?

Ich würde dann so vorgehen:
2*4*-3 + 0*4*1 + (-3)*0*1 - 1*4*0 - 1*8*2 - (-3)*0*0 =-40
würde ich nach dieser Formel herrausbekommen.

ist nun -40 der Eigenwert?
Irgendwie steh ich auf dem Schlauch, weil in anderen Internetseiten muss man noch das Lamda berechen.
Es wäre sehr Hilfreich wenn mir jemand weiterhelfen könnten :=))

Vielen Dank und Grüße

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt

        
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:29 Sa 21.04.2012
Autor: Diophant

Hallo und

[willkommenvh]

> Irgendiwe versteh ich den ablauf nicht so ganz?
> Ich soll ja zuerst die determinante berechnen oder?
>
> Ich würde dann so vorgehen:
> 2*4*-3 + 0*4*1 + (-3)*0*1 - 1*4*0 - 1*8*2 - (-3)*0*0 =-40
> würde ich nach dieser Formel herrausbekommen.
>
> ist nun -40 der Eigenwert?

Du hast offensichtlich einfach die Determinante der Matrix berechnet, das hat nichts mit den Eigenwerten zu tun.

Eigenwerte einer Matrix sind solche reelle Zahlen, so dass die Gleichung

A*d=r*d

gilt. Die Vektoren d sind dabei die zugehörigen Eigenvektoren.

Man berechnet die Eigenwerte durch das sog. charakteristische Polynom:

det(A-s*E)=0

wobei E die Einheitsmatrix ist.

Lies dir dazu deine Unterlagen nochmal genau durch oder schlage etwa []hier nach.


Gruß, Diophant  

Bezug
                
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:31 Sa 21.04.2012
Autor: chingy

Hallo,
vielen Dank für die schnelle Antwort.

A- Lamda : 2-x 0 1    
           0 4-x 1
           0 8 -3 -x

x für lamda
und nun löse ich die Matrize mit Hilfe der Regel von Saurus auf:
(2-x) (4-x) (-3-x)+0 + 0 - und dann weiss ich nicht weiter?

Kennt jemand eine gute seite, wo das gut erklärt ist auser wiki. evtl mit zahlenbeispiel? oder vielleicht könnte mir jemand die nächsten rechenschritte hier näher erklären?

Vielen Dank






> Hallo und


>  
> [willkommenvh]
>  
> > Irgendiwe versteh ich den ablauf nicht so ganz?
>  > Ich soll ja zuerst die determinante berechnen oder?

>  >

> > Ich würde dann so vorgehen:
>  > 2*4*-3 + 0*4*1 + (-3)*0*1 - 1*4*0 - 1*8*2 - (-3)*0*0

> =-40
>  > würde ich nach dieser Formel herrausbekommen.

>  >

> > ist nun -40 der Eigenwert?
>  
> Du hast offensichtlich einfach die Determinante der Matrix
> berechnet, das hat nichts mit den Eigenwerten zu tun.
>  
> Eigenwerte einer Matrix sind solche reelle Zahlen, so dass
> die Gleichung
>  
> A*d=r*d
>  
> gilt. Die Vektoren d sind dabei die zugehörigen
> Eigenvektoren.
>  
> Man berechnet die Eigenwerte durch das sog.
> charakteristische Polynom:
>  
> det(A-s*E)=0
>  
> wobei E die Einheitsmatrix ist.
>  
> Lies dir dazu deine Unterlagen nochmal genau durch oder
> schlage etwa
> []hier nach.
>  
>
> Gruß, Diophant  


Bezug
                        
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:41 Sa 21.04.2012
Autor: teo


> Hallo,
>  vielen Dank für die schnelle Antwort.
>  
> A- Lamda : 2-x 0 1    
> 0 4-x 1
>             0 8 -3 -x
>  
> x für lamda
>  und nun löse ich die Matrize mit Hilfe der Regel von
> Saurus auf:
>  (2-x) (4-x) (-3-x)+0 + 0 - und dann weiss ich nicht
> weiter?

Hier fehlt noch - 8(2-x). Du musst dann die Nullstellen des Charakteristischen Polynoms ausrechen und das sind dann die Eigenwerte.

>  
> Kennt jemand eine gute seite, wo das gut erklärt ist auser
> wiki. evtl mit zahlenbeispiel? oder vielleicht könnte mir
> jemand die nächsten rechenschritte hier näher erklären?
>  

Also erst mal das obige ausmultiplizieren und dann die Nullstellen des Polynoms berechnen.

> Vielen Dank
>  
>
>
>
>
>
> > Hallo und
>  
>
> >  

> > [willkommenvh]
>  >  
> > > Irgendiwe versteh ich den ablauf nicht so ganz?
>  >  > Ich soll ja zuerst die determinante berechnen oder?

>  >  >

> > > Ich würde dann so vorgehen:
>  >  > 2*4*-3 + 0*4*1 + (-3)*0*1 - 1*4*0 - 1*8*2 - (-3)*0*0

> > =-40
>  >  > würde ich nach dieser Formel herrausbekommen.

>  >  >

> > > ist nun -40 der Eigenwert?
>  >  
> > Du hast offensichtlich einfach die Determinante der Matrix
> > berechnet, das hat nichts mit den Eigenwerten zu tun.
>  >  
> > Eigenwerte einer Matrix sind solche reelle Zahlen, so dass
> > die Gleichung
>  >  
> > A*d=r*d
>  >  
> > gilt. Die Vektoren d sind dabei die zugehörigen
> > Eigenvektoren.
>  >  
> > Man berechnet die Eigenwerte durch das sog.
> > charakteristische Polynom:
>  >  
> > det(A-s*E)=0
>  >  
> > wobei E die Einheitsmatrix ist.
>  >  
> > Lies dir dazu deine Unterlagen nochmal genau durch oder
> > schlage etwa
> > []hier nach.
>  >  
> >
> > Gruß, Diophant  
>  


Bezug
                                
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:02 Di 24.04.2012
Autor: chingy

2-x 0 1
0 4-x 1
0 8 -3-x

so nun habe ich es nach dem satz von sarrus aufgelöst... leider finde ich immernoch nicht die Nullstellen bzw. eigenwerte :)
könnte mir jemand evtl weiterhelfen? das vorgehen ist ja richtig oder?


= (2-λ) * (4-λ)*(-3-λ) + 0*1*0 + 1*0*8 – 0*(4-λ)*1 – 8*1*(2-λ) – (-3-λ) * 0 *0
= (8 - 4λ -2λ +λ2 )*(-3-λ) +0 + 0 -8 *(2-λ) – 0*(-3-λ)
=(8 - 6λ + λ2)*(-3-λ) +0 + 0* - 16 - 8λ
= -24 + 18λ –3λ2 -8λ + 6λ2 –λ3
= -λ3 3λ2-26λ – 24


Bezug
                                        
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Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:14 Di 24.04.2012
Autor: Steffi21

Hallo, leider ist beim Auflösen der Klammern etwas passiert

[mm] (2-\lambda)+(4-\lambda)*(-3-\lambda)-(2-\lambda)*8 [/mm]

[mm] =(8-6\lambda+\lambda^2)*(-3-\lambda)-16+8\lambda [/mm]

[mm] =-24-8\lambda+18\lambda+6\lambda^2-3\lambda^2-\lambda^3-16+8\lambda [/mm]

[mm] =-\lambda^3+3\lambda^2+18\lambda-40 [/mm]

jetzt probiere die ganzzahligen Teiler von 40

Steffi



Bezug
                                                
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:55 Di 24.04.2012
Autor: chingy

he vielen dank für deine schnelle Antwort.

leider wüsst ich jetzt auch nicht wie ich die eigenwerte berechne, da steh ich irgendie auf dem schlauch...



Bezug
                                                        
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:04 Di 24.04.2012
Autor: Steffi21

Hallo, du bestimmst die Nullstellen des charakteristischen Polynoms

[mm] 0=-\lambda^3+3\lambda^2+18\lambda-40 [/mm]

Steffi

Bezug
                                                
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Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:58 Fr 27.04.2012
Autor: chingy

wieos mache ich (2-y) + (4-y)
dachte man müsse es mal nehmen, nach dem Satz von sarrus?

Bezug
                                                        
Bezug
Eigenwerte 3x3 Matrix bestimme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:11 Fr 27.04.2012
Autor: MathePower

Hallo chingy,

> wieos mache ich (2-y) + (4-y)
> dachte man müsse es mal nehmen, nach dem Satz von sarrus?


Das "+" ist ein Schreibfehler.

Wie Du richtig vermutest, muß es "[mm]\left(2-y\right)\blue{*}\left(4-y\right)[/mm]" heißen.


Gruss
MathePower


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