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Forum "Lineare Algebra - Matrizen" - Inverse 2x2-Matrix mit Unbek.
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Inverse 2x2-Matrix mit Unbek.: Problem mit Determinante != 0
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:20 Fr 14.11.2008
Autor: neuling_hier

Aufgabe
Sei $K$ ein Körper, und seien [mm] $a,b,c,d\in [/mm] K$. Man betrachte die [mm] $2\times [/mm] 2$-Matrix

$A := [mm] \pmat{ a & b \\ c & d }$. [/mm]

Man berechne im Falle $ad - bc [mm] \neq [/mm] 0$ die Matrix [mm] $A^{-1}$. [/mm]

Hallo liebes Forum,

Ich "hänge" bei o.g. Aufgabe. Um die inverse Matrix zu erstellen, baue ich zunächst die Matrix AI (mit I Einheitsmatrix) auf:

[mm] $\pmat{ a & b & 1 & 0 \\ c & d & 0 & 1}$. [/mm]

Erster Gedanke: Durch elementare Zeilenumformungen AI in IA zu überführen.

Mein Problem: Es ist lediglich vorausgesetzt, daß $ad - bc [mm] \neq [/mm] 0$. Daraus folgt jedoch nicht, daß eines der $a, ..., d$ ungleich 0 ist. Ich kann also keine Zeile der Matrix mit einem Wert außer $ad - bc$ oder 1 multiplizieren (und zu einer anderen Zeile addieren).

Damit komme ich jedoch nicht weiter.

Ein anderer Satz besagt, daß die Matrix $A$ regulär ist, gdw. $ad-bc [mm] \neq [/mm] 0$. Hilft aber auch nicht unbedingt, sondern sagt mir lediglich, daß es [mm] $A^{-1}$ [/mm] "irgendwie" geben muß ...

Weiß jemand Rat??

        
Bezug
Inverse 2x2-Matrix mit Unbek.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:25 Fr 14.11.2008
Autor: otto.euler

Betrachte mal [mm] \pmat{ d & -b \\ -c & a }. [/mm]

Bezug
        
Bezug
Inverse 2x2-Matrix mit Unbek.: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:27 Fr 14.11.2008
Autor: angela.h.b.


> Sei [mm]K[/mm] ein Körper, und seien [mm]a,b,c,d\in K[/mm]. Man betrachte die
> [mm]2\times 2[/mm]-Matrix
>  
> [mm]A := \pmat{ a & b \\ c & d }[/mm].
>  
> Man berechne im Falle [mm]ad - bc \neq 0[/mm] die Matrix [mm]A^{-1}[/mm].
>  Hallo liebes Forum,
>  
> Ich "hänge" bei o.g. Aufgabe. Um die inverse Matrix zu
> erstellen, baue ich zunächst die Matrix AI (mit I
> Einheitsmatrix) auf:
>  
> [mm]\pmat{ a & b & 1 & 0 \\ c & d & 0 & 1}[/mm].
>  
> Erster Gedanke: Durch elementare Zeilenumformungen AI in IA
> zu überführen.
>  
> Mein Problem: Es ist lediglich vorausgesetzt, daß [mm]ad - bc \neq 0[/mm].
> Daraus folgt jedoch nicht, daß eines der [mm]a, ..., d[/mm] ungleich
> 0 ist.

Hallo,

das ist richtig, braucht Dich jedoch nicht daran zu hindern, Gauß zu verwenden:

wenn Du irgendetwas tust, wo Du z.B. [mm] a\not=0 [/mm]  benötigst, notierst Du "für [mm] a\not=0", [/mm] und untersuchst den fall a=0 anschließend. (Fallunterscheidungen)

Gruß v. Angela



Ich kann also keine Zeile der Matrix mit einem Wert

> außer [mm]ad - bc[/mm] oder 1 multiplizieren (und zu einer anderen
> Zeile addieren).
>  
> Damit komme ich jedoch nicht weiter.
>  
> Ein anderer Satz besagt, daß die Matrix [mm]A[/mm] regulär ist, gdw.
> [mm]ad-bc \neq 0[/mm]. Hilft aber auch nicht unbedingt, sondern sagt
> mir lediglich, daß es [mm]A^{-1}[/mm] "irgendwie" geben muß ...
>  
> Weiß jemand Rat??


Bezug
        
Bezug
Inverse 2x2-Matrix mit Unbek.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:31 Fr 14.11.2008
Autor: reverend

Falls du das nicht so aus dem Ärmel schüttelst (wie otto.euler), dann schau mal []hier.

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