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Forum "Lineare Algebra - Matrizen" - Übergangsmatrix
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Übergangsmatrix: Kleine Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:54 Mi 14.01.2009
Autor: djd92l

Aufgabe
$B := [mm] \pmat{v_1 = \vektor{1 \\ 0 \\ 0}, v_2 = \vektor{1 \\ 1 \\ 0}, v_3 = \vektor{1 \\ 1 \\ 1}}$ [/mm] und
$B' := [mm] \pmat{w_1 = \vektor{1 \\ 0 \\ 1}, w_2 = \vektor{-1 \\ 1 \\ 0}, w_3 = \vektor{3 \\ -1 \\ 1}}$ [/mm]
sind geordnete Basen von $V := [mm] \IR^3$ [/mm] .

Sei [mm] $\gamma_A [/mm] : \ [mm] \IR^3 \to \IR^3; [/mm] \ [mm] \gamma(x) [/mm] := A*x$  mit  $A := [mm] \pmat{1 & -3 & 5 \\ 1 & 2 & -2 \\ 2 & -1 & 3}$ [/mm] .

Gesucht: Übergangsmatrix [mm] $_B[\gamma_A]_{B'}$ [/mm] .

Hallo,

das aufstellen der Matrix selbst war kein Problem (wenn ich es richtig gemacht habe):

Erst mal muss man das Bild eines jeden Basisvektors aus $B$ als Linearkombination von Vektoren aus $B'$ darstellen:

[mm] $\gamma(\vektor{1 \\ 0 \\ 0}) [/mm] = [mm] \vektor{1 \\ 1 \\ 2} [/mm] = [mm] 2*w_1+1*w_2+0*w_3$ [/mm]

[mm] $\gamma(\vektor{1 \\ 1 \\ 0}) [/mm] = [mm] \vektor{-2 \\ 3 \\ 1} [/mm] = [mm] 1*w_1+3*w_2+0*w_3$ [/mm]

[mm] $\gamma(\vektor{1 \\ 1 \\ 1}) [/mm] = [mm] \vektor{3 \\ 1 \\ 4} [/mm] = [mm] 4*w_1+1*w_2+0*w_3$ [/mm]

Jetzt schreibt man die Koeffizienten in die Matrix:

[mm] $\Rightarrow [/mm] \ \ [mm] _B[\gamma_A]_{B'} [/mm] = [mm] \pmat{2 & 1 & 4 \\ 1 & 3 & 1 \\ 0 & 0 & 0}$ [/mm]


Wenn diese Matrix tatsächlich die Übergangsmatrix ist, soll man ja jeden Vektor aus der Bildmenge (bezüglich der Basis $B$) so darstellen können:

[mm] $\gamma(v) [/mm] = A * v$

und [mm] $\gamma(v)$ [/mm] soll dann ein Vektor bezüglich der Basis $B'$ sein.


Ist das so richtig?

Viele Grüße und schon mal danke!

- djd92l

(Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Webseiten gestellt!)

        
Bezug
Übergangsmatrix: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:21 Do 15.01.2009
Autor: angela.h.b.


> [mm]B := \pmat{v_1 = \vektor{1 \\ 0 \\ 0}, v_2 = \vektor{1 \\ 1 \\ 0}, v_3 = \vektor{1 \\ 1 \\ 1}}[/mm]
> und
> [mm]B' := \pmat{w_1 = \vektor{1 \\ 0 \\ 1}, w_2 = \vektor{-1 \\ 1 \\ 0}, w_3 = \vektor{3 \\ -1 \\ 1}}[/mm]
>  
> sind geordnete Basen von [mm]V := \IR^3[/mm] .
>  
> Sei [mm]\gamma_A : \ \IR^3 \to \IR^3; \ \gamma(x) := A*x[/mm]  mit  
> [mm]A := \pmat{1 & -3 & 5 \\ 1 & 2 & -2 \\ 2 & -1 & 3}[/mm] .
>  
> Gesucht: Übergangsmatrix [mm]_B[\gamma_A]_{B'}[/mm] .
>  Hallo,
>  
> das aufstellen der Matrix selbst war kein Problem (wenn ich
> es richtig gemacht habe):
>  
> Erst mal muss man das Bild eines jeden Basisvektors aus [mm]B[/mm]
> als Linearkombination von Vektoren aus [mm]B'[/mm] darstellen:
>  
> [mm]\gamma(\vektor{1 \\ 0 \\ 0}) = \vektor{1 \\ 1 \\ 2} = 2*w_1+1*w_2+0*w_3[/mm]
>  
> [mm]\gamma(\vektor{1 \\ 1 \\ 0}) = \vektor{-2 \\ 3 \\ 1} = 1*w_1+3*w_2+0*w_3[/mm]
>  
> [mm]\gamma(\vektor{1 \\ 1 \\ 1}) = \vektor{3 \\ 1 \\ 4} = 4*w_1+1*w_2+0*w_3[/mm]
>  
> Jetzt schreibt man die Koeffizienten in die Matrix:
>  
> [mm]\Rightarrow \ \ _B[\gamma_A]_{B'} = \pmat{2 & 1 & 4 \\ 1 & 3 & 1 \\ 0 & 0 & 0}[/mm]

Hallo,

nachgerechnet habe ich nichts, die Vorgehensweise ist richtig, wenn Du die Matrix suchst, die Dir zu Vektoren, die in Koordinaten bzgl B gegeben sind, deren Bild unter der Abbildung [mm] \gamma [/mm] in Koordinaten bzgl B' liefert, suchst, in "meiner" Schreibweise wäre das die Matrix [mm] _{B'}M(\gamma)_{B}. [/mm]

Wenn Eure Bezeichnungen so gemeint sind wie meine hast Du somit die falsche Matrix bestimmt. Es soll bei Dir die Startbasis ja B' sein.

Gruß v. Angela

Bezug
                
Bezug
Übergangsmatrix: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:06 Do 15.01.2009
Autor: djd92l

Hallo,

vielen Dank für die Antwort. :)

> nachgerechnet habe ich nichts, die Vorgehensweise ist
> richtig

Das ist schon mal gut!

> Wenn Eure Bezeichnungen so gemeint sind wie meine hast Du
> somit die falsche Matrix bestimmt. Es soll bei Dir die
> Startbasis ja B' sein.

$PLATZHALTER$ bezeichnet die Matrix, um ein Element aus der Urbildmenge bzgl. der Basis $B$ auf ein Element der Bildmenge bzgl. der Basis $B'$ abzubilden.

Mit
$PLATZHALTER = [mm] _B[\gamma_A]_{B'}$ [/mm] oder
$PLATZHALTER = [mm] _{B'}[\gamma_A]_{B}$ [/mm] .
Ist jetzt das tiefergestellte, was vor dem [mm] $\gamma$ [/mm] steht, die "Quell-Basis" oder die "Ziel-Basis" ?

Gilt [mm] $_{B(')}[\gamma_A]_{B(')} [/mm] \ * \ [mm] \overrightarrow{v} [/mm] = [mm] \overrightarrow{w}$ [/mm] mit
$v [mm] \in [/mm] Urbildmenge$ bzgl. Basis $B$ und
$w [mm] \in [/mm] Bildmenge$ bzgl. Basis $B'$ ?

Gruß,

- djd92l

Bezug
                        
Bezug
Übergangsmatrix: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:29 Do 15.01.2009
Autor: angela.h.b.


> Hallo,
>  
> vielen Dank für die Antwort. :)
>  
> > nachgerechnet habe ich nichts, die Vorgehensweise ist
> > richtig
>  
> Das ist schon mal gut!
>  
> > Wenn Eure Bezeichnungen so gemeint sind wie meine hast Du
> > somit die falsche Matrix bestimmt. Es soll bei Dir die
> > Startbasis ja B' sein.
>  
> [mm]PLATZHALTER[/mm] bezeichnet die Matrix, um ein Element aus der
> Urbildmenge bzgl. der Basis [mm]B[/mm] auf ein Element der Bildmenge
> bzgl. der Basis [mm]B'[/mm] abzubilden.
>  
> Mit
>  [mm]PLATZHALTER = _B[\gamma_A]_{B'}[/mm] oder
>  [mm]PLATZHALTER = _{B'}[\gamma_A]_{B}[/mm] .
>  Ist jetzt das tiefergestellte, was vor dem [mm]\gamma[/mm] steht,
> die "Quell-Basis" oder die "Ziel-Basis" ?

Hallo,

das, was rechts steht, also dort, wo der Vektor dann heranmultipliziert wird, ist die Quellbasis.

Wenn Du Dir das von rechts nach links anguckst, erklärt es sich nahezu selbstredend:

die Matrix wird rechts mit einem Vektor in Quellkoordinaten gefüttert, durch Multiplikation wird das Bild berechnet, und hinten (also links)  raus kommen Vektoren in Zielkoordinaten.

Also: Matrix = Goldesel, welcher nach rechts schaut.

Gruß v. Angela

Bezug
                                
Bezug
Übergangsmatrix: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:17 Do 15.01.2009
Autor: djd92l

Hey,

das ist eine coole Erklärung, vielen Dank!! :)

Also ich hätte stumpf in der Ursprungsaufabe die Vektoren der Basis B' mit linearkombinationen der Basis B darstellen müssen? :)

Ich denke, dann habe ich es verstanden!!

Vielen Dank!

- djd92l

Bezug
                                        
Bezug
Übergangsmatrix: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:36 Do 15.01.2009
Autor: angela.h.b.


> Hey,
>  
> das ist eine coole Erklärung, vielen Dank!! :)
>  
> Also ich hätte stumpf in der Ursprungsaufabe die Vektoren
> der Basis B' mit linearkombinationen der Basis B darstellen
> müssen? :)

Hallo,

die Bilder von der Vektoren von B'  hättest Du als Linearkombination der Vektoren von b darstellen müssen.


>  
> Ich denke, dann habe ich es verstanden!!

Gut.

Gruß v. Angela

>  
> Vielen Dank!
>  
> - djd92l


Bezug
                                                
Bezug
Übergangsmatrix: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:02 Do 15.01.2009
Autor: djd92l


> > Also ich hätte stumpf in der Ursprungsaufabe die Vektoren
> > der Basis B' mit linearkombinationen der Basis B darstellen
> > müssen? :)

> die Bilder von der Vektoren von B'  hättest Du als
> Linearkombination der Vektoren von b darstellen müssen.

Ja, klar, ich habe mich da verschrieben! - So wollte ich das eigentlich auch schreiben.

Gruß,
djd92l


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