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Forum "Lineare Algebra - Matrizen" - Matrizengleichung
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Matrizengleichung: auflösen
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:25 Mi 01.04.2009
Autor: stargate2k

hi

ich habe folgende Gleichung die ich nach x auflösen soll:

[mm] \bruch{2}{3}*(AX [/mm] - 2X) + [mm] B^2X=\bruch{1}{2}*(C^3 [/mm] - AX+ [mm] B^2 [/mm] X)

ich habe die gleichung nach X umgestellt um bekomme sowas raus:

x= [mm] C^3 *(\bruch{4}{3}*(A-2) [/mm] + [mm] B^2 [/mm]  + [mm] A)^{-1} [/mm]

die Matrizen A B und C sind dabei gegeben..

meine frage ist jetzt, stimmt meine gleichung überhaupt bzw habe ich sie richtig nach x umgestellt ? und  wie berechne ich dieses (A-2) ? die Matrizen A B C sind alles 2X2 matrizen kann ich dann einfach von jedem term in der matrix 2 abziehen ? wenn da jetzt A-2E gestanden hätte könnte ich ja einfach von der diagonalen der matrix 2 abziehen oder ?

mfg stargate

        
Bezug
Matrizengleichung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:59 Mi 01.04.2009
Autor: MathePower

Hallo stargate2k,

> hi
>  
> ich habe folgende Gleichung die ich nach x auflösen soll:
>  
> [mm]\bruch{2}{3}*(AX[/mm] - 2X) + [mm]B^2X=\bruch{1}{2}*(C^3[/mm] - AX+ [mm]B^2[/mm]
> X)
>  
> ich habe die gleichung nach X umgestellt um bekomme sowas
> raus:
>  
> x= [mm]C^3 *(\bruch{4}{3}*(A-2)[/mm] + [mm]B^2[/mm]  + [mm]A)^{-1}[/mm]
>  
> die Matrizen A B und C sind dabei gegeben..
>  
> meine frage ist jetzt, stimmt meine gleichung überhaupt bzw
> habe ich sie richtig nach x umgestellt ? und  wie berechne


Leider nicht.

Wenn Du eine Matrizengleichung hast mußt Du schon darauf achten,
was Du wie multiplizierst.

Hier z.B. nach dem Du alles mit X auf eine Seite gebracht hast,
steht dann sowas da:

[mm]D*X=C^{3}[/mm]

Durch Linksmultiplikation mit [mm]D^{-1}[/mm] ergibt sich:

[mm]D^{-1}*D*X=D^{-1}*C^{3} \Rightarrow X=D^{-1}*C^{3}[/mm]

Haben wir dagegen den  Fall

[mm]X*D=C^{3}[/mm]

Durch Rechtsmultiplikation mit [mm]D^{-1}[/mm] ergibt sich:

[mm]X*D*D^{-1}=C^{3}*D^{-1} \Rightarrow X=C^{3}*D^{-1}[/mm]

Und [mm]D^{-1}*C^{3}[/mm] ist nicht dasselbe wie [mm]C^{3}*D^{-1}[/mm].


> ich dieses (A-2) ? die Matrizen A B C sind alles 2X2
> matrizen kann ich dann einfach von jedem term in der matrix
> 2 abziehen ? wenn da jetzt A-2E gestanden hätte könnte ich
> ja einfach von der diagonalen der matrix 2 abziehen oder ?


Nun, es geht um diesen Ausdruck:

[mm]A*X-2*X=AX-2*E*X=\left(A-2*E\right)*X[/mm]


>  
> mfg stargate


Gruß
MathePower

Bezug
                
Bezug
Matrizengleichung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:24 Mi 01.04.2009
Autor: stargate2k

hi

ja und wo ist dann mein fehler in der umformung ?

ich bin so vorgegangen:

Ausgangsgleichung:
[mm] \bruch{2}{3}*(AX [/mm] - 2X) + [mm] B^2X=\bruch{1}{2}*(C^3 [/mm] - AX+ [mm] B^2 [/mm] X)

dann habe ich rechts und links mit 2 multipliziert damit ich die [mm] \bruch{1}{2} [/mm] wegbekomme

dann steht folgendes da

[mm] \bruch{4}{3}*(AX [/mm] - 2X) + [mm] 2B^{2} X=(C^3 [/mm] - AX+ [mm] B^2 [/mm] X)

dann habe ich alles wo ein X drin ist auf die linke seite gebracht..

[mm] \bruch{4}{3}*(AX [/mm] - 2X) + [mm] 2B^{2} [/mm] X - [mm] B^2 [/mm] X + [mm] AX=C^3 [/mm]

dann zusammengefasst:

[mm] \bruch{4}{3}*(AX [/mm] - 2X) + [mm] B^{2} [/mm] X  + [mm] AX=C^3 [/mm]

und x ausgeklammert:

[mm] X*(\bruch{4}{3}*(A [/mm] - 2) + [mm] B^{2} [/mm]  + [mm] A=C^3 [/mm]

und so komme ich eben auf :

x= [mm] C^3 *(\bruch{4}{3}*(A-2) [/mm] + [mm] B^2 [/mm]  + [mm] A)^{-1} [/mm]

Bezug
                        
Bezug
Matrizengleichung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:48 Mi 01.04.2009
Autor: MathePower

Hallo stargate2k,

> hi
>  
> ja und wo ist dann mein fehler in der umformung ?
>  
> ich bin so vorgegangen:
>  
> Ausgangsgleichung:
>  [mm]\bruch{2}{3}*(AX[/mm] - 2X) + [mm]B^2X=\bruch{1}{2}*(C^3[/mm] - AX+ [mm]B^2[/mm]
> X)
>  
> dann habe ich rechts und links mit 2 multipliziert damit
> ich die [mm]\bruch{1}{2}[/mm] wegbekomme
>  
> dann steht folgendes da
>  
> [mm]\bruch{4}{3}*(AX[/mm] - 2X) + [mm]2B^{2} X=(C^3[/mm] - AX+ [mm]B^2[/mm] X)
>  
> dann habe ich alles wo ein X drin ist auf die linke seite
> gebracht..
>  
> [mm]\bruch{4}{3}*(AX[/mm] - 2X) + [mm]2B^{2}[/mm] X - [mm]B^2[/mm] X + [mm]AX=C^3[/mm]
>  
> dann zusammengefasst:
>  
> [mm]\bruch{4}{3}*(AX[/mm] - 2X) + [mm]B^{2}[/mm] X  + [mm]AX=C^3[/mm]
>  
> und x ausgeklammert:
>  
> [mm]X*(\bruch{4}{3}*(A[/mm] - 2) + [mm]B^{2}[/mm]  + [mm]A=C^3[/mm]


Hier ist der Fehler passiert,
da das Matrizenproukt im allgemeinen nicht kommutativ ist.

Richtig muss es heissen:

[mm]\left(\bruch{4}{3}*(A - 2) + B^{2} + A\right)*X=C^3[/mm]


>  
> und so komme ich eben auf :
>  
> x= [mm]C^3 *(\bruch{4}{3}*(A-2)[/mm] + [mm]B^2[/mm]  + [mm]A)^{-1}[/mm]  


Die richtige Lösung lautet dann:

[mm]X=\left(\bruch{4}{3}*(A - 2) + B^{2} + A\right)^{-1}*C^3[/mm]


Gruß
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Matrizengleichung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:59 Mi 01.04.2009
Autor: stargate2k

Aufgabe
[mm] X=\left(\bruch{4}{3}*(A - 2) + B^{2} + A\right)^{-1}*C^3 [/mm]

hi

ah ok, danke erstmal für deine hilfe :)

aber ich bin mir jetzt immer noch nicht bei dem A-2 sicher, wie rechne ich das aus ?

die A-matrix lautet folgendermaßen

[mm] \begin{pmatrix} 4 & 1 \\ 3 & 2 \end{pmatrix} [/mm]

kann ich da jetzt einfach alles mit 2 subtrahieren ?

[mm] \begin{pmatrix} 2 & -1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} [/mm]

oder heißt das A-2E

dass wäre ja dann

[mm] \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 0 \end{pmatrix} [/mm]

mfg stargate

Bezug
                                        
Bezug
Matrizengleichung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:45 Mi 01.04.2009
Autor: MathePower

Hallo stargate2k,

> [mm]X=\left(\bruch{4}{3}*(A - 2) + B^{2} + A\right)^{-1}*C^3[/mm]
>  
> hi
>  
> ah ok, danke erstmal für deine hilfe :)
>  
> aber ich bin mir jetzt immer noch nicht bei dem A-2 sicher,
> wie rechne ich das aus ?
>  
> die A-matrix lautet folgendermaßen
>  
> [mm]\begin{pmatrix} 4 & 1 \\ 3 & 2 \end{pmatrix}[/mm]
>
> kann ich da jetzt einfach alles mit 2 subtrahieren ?


Nein.


>

> [mm]\begin{pmatrix} 2 & -1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix}[/mm]
>
> oder heißt das A-2E
>  
> dass wäre ja dann
>  
> [mm]\begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 0 \end{pmatrix}[/mm]


Das hier ist richtig.


>  
> mfg stargate


Gruß
MathePower

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Lineare Algebra - Matrizen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


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