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Forum "Lineare Algebra - Matrizen" - Matrixoperationen
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Matrixoperationen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:11 Do 15.10.2009
Autor: itse

Aufgabe
A sei eine 3 x 5-, B eine 5 x 3-, C eine 5 x 1- und D eine 3 x1-Matrix.

Welche der folgenden Operationen sind erlaubt und welche Form hat das Ergebnis, falls es existiert?

a, BA
b, A(B+C)
c, ABD
d, AC + BD
e, ABABD

Hallo Zusammen,

a,

BA = (5x3)(3x5) Ergebnis existiert, da die Spaltenanzahl von A = 3 mit der Zeilenanzahl von B übereinstimmt. Herauskommt eine 3x3 Matrix

b,

A(B+C) = 3x5[(5x3)+(5x1)] = (3x5)(5x3)* = 3x3

Darf man hierbei die beiden Matrizen B und C addieren? Somit würde sich bei B nur die erste Spalte ändern, da C nur aus einer Spalte besteht. Wenn ja, dann hat das Ergebnis die Form 3x3 Matrix

c,

ABD = (AB)D = [(3x5)(5x3)]3x1 = (3x3)(3x1) = 3x1

Ergebnis existiert und hat die Form 3x1

d,

AC + BD = (3x5)(5x3) + (5x3)(3x1) = 3x3 + 5x1

Kein Ergebnis, denn die Matrix A hat nur 3 Zeilen, somit keine Addition möglich

e,

ABABD = AB²D = [(3x5)(5x3)]²(3x1) = [3x3]²()3x1) = (3x3)(3x1) = 3x1

Ergebnis existiert und hat die Form 3x1

Stimmen meine Ergebnisse?

Gruß
itse

        
Bezug
Matrixoperationen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:20 Do 15.10.2009
Autor: angela.h.b.


> A sei eine 3 x 5-, B eine 5 x 3-, C eine 5 x 1- und D eine
> 3 x1-Matrix.
>  
> Welche der folgenden Operationen sind erlaubt und welche
> Form hat das Ergebnis, falls es existiert?
>  
> a, BA
>  b, A(B+C)
>  c, ABD
>  d, AC + BD
>  e, ABABD
>  Hallo Zusammen,
>  
> a,

Hallo,


>  
> BA = (5x3)(3x5) Ergebnis existiert, da die Spaltenanzahl
> von A = 3 mit der Zeilenanzahl von B übereinstimmt.

Ja.

> Herauskommt eine 3x3 Matrix

Nein. Multipliziere doch mal zwei matrizen dieser Formate, dann siehst Du's.


>  
> b,
>
> A(B+C) = 3x5[(5x3)+(5x1)] = (3x5)(5x3)* = 3x3
>  
> Darf man hierbei die beiden Matrizen B und C addieren?

Nein.


> Somit würde sich bei B nur die erste Spalte ändern, da C
> nur aus einer Spalte besteht. Wenn ja, dann hat das
> Ergebnis die Form 3x3 Matrix
>  
> c,
>  
> ABD = (AB)D = [(3x5)(5x3)]3x1 = (3x3)(3x1) = 3x1
>  
> Ergebnis existiert und hat die Form 3x1

Ja.

>  
> d,
>  
> AC + BD = (3x5)(5x3) + (5x3)(3x1) = 3x3 + 5x1
>  
> Kein Ergebnis,

Genau.

Gruß v. Angela



> denn die Matrix A hat nur 3 Zeilen, somit
> keine Addition möglich
>  
> e,
>  
> ABABD = AB²D = [(3x5)(5x3)]²(3x1) = [3x3]²()3x1) =
> (3x3)(3x1) = 3x1
>  
> Ergebnis existiert und hat die Form 3x1
>  
> Stimmen meine Ergebnisse?
>  
> Gruß
>  itse


Bezug
                
Bezug
Matrixoperationen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:23 Do 15.10.2009
Autor: itse


> > BA = (5x3)(3x5) Ergebnis existiert, da die Spaltenanzahl
> > von A = 3 mit der Zeilenanzahl von B übereinstimmt.
>
> Ja.
>  
> > Herauskommt eine 3x3 Matrix
>  
> Nein. Multipliziere doch mal zwei matrizen dieser Formate,
> dann siehst Du's.

Es kommt eine 5x5 Matrix heraus.

> >  

> > b,
> >
> > A(B+C) = 3x5[(5x3)+(5x1)] = (3x5)(5x3)* = 3x3
>  >  
> > Darf man hierbei die beiden Matrizen B und C addieren?
>
> Nein.

Man darf also Matrizen nur addieren, wenn sie genau die gleiche Zeilen wie Spaltenanzahl haben?. Zum Beispiel (4x4)+(4x4).

Danke
itse

Bezug
                        
Bezug
Matrixoperationen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:26 Do 15.10.2009
Autor: smarty

Hallo Itse,

> > > BA = (5x3)(3x5) Ergebnis existiert, da die Spaltenanzahl
> > > von A = 3 mit der Zeilenanzahl von B übereinstimmt.
> >
> > Ja.
>  >  
> > > Herauskommt eine 3x3 Matrix
>  >  
> > Nein. Multipliziere doch mal zwei matrizen dieser Formate,
> > dann siehst Du's.
>  
> Es kommt eine 5x5 Matrix heraus.

ja [ok]
  

> > >  

> > > b,
> > >
> > > A(B+C) = 3x5[(5x3)+(5x1)] = (3x5)(5x3)* = 3x3
>  >  >  
> > > Darf man hierbei die beiden Matrizen B und C addieren?
> >
> > Nein.
>  
> Man darf also Matrizen nur addieren, wenn sie genau die
> gleiche Zeilen wie Spaltenanzahl haben?. Zum Beispiel
> (4x4)+(4x4).

Ja, denn es wird ja elementweise addiert.

Übrigens war deine Aufgabe e auch richtig :-)


Viele Grüße
Smarty

Bezug
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