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Die rationale kanonische Form einer Matrix

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: Matrizenrechnung

 
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Master9362

Master9362 aktiv_icon

12:19 Uhr, 10.07.2020

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Wie berechne ich die rationale kanonische Form der Matrix:

X=(1001011111111010101111111)25×5

Vielen Dank im voraus!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ermanus

ermanus aktiv_icon

13:13 Uhr, 10.07.2020

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Hallo,
lass uns die Matrix lieber A nennen, damit wir X als Bezeichner
für eine Unbestimmte benutzen können.
Ich weiß leider nicht, wie man die kanonische rationale
Normalform genau herleitet. Daher bin ich so vorgegangen:
Ich betrachte die charakteristische Matrix XE5-A.
Diese forme ich durch über Z2[X] zulässige elementare
Zeilen- und Spaltenumformungen in eine Diagonalform um,
so wie es die Elementarteiler-Theorie lehrt.
In unserem Falle komme ich auf die Diagonalgestalt
diag(1,1,1,1,X(X+1)4) (ohne Gewähr ;-))
Das charakteristische Polynom zerfällt also in Linearfaktoren,
so dass sogar die Jordansche Normalform existiert.
Diese hat dann offenbar die Gestalt

(0000001100001100001100001).

Mit der rationalen Normalform kenne ich mich leider nicht so aus.

Gruß ermanus

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ermanus

ermanus aktiv_icon

13:50 Uhr, 10.07.2020

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Den Jordan-Block, der zum Faktor (X+1)4=X4+1 gehört,
kann man auch durch die Begleitmatrix dieses Polynoms ersetzen:

(0001100001000010).

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