Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Inverse Matrix

Inverse Matrix

Universität / Fachhochschule

Tags: Inverse Matrix, Kommutativität, quadratische Matrix

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Sonusfaber

Sonusfaber aktiv_icon

09:40 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Hallo

Mir liegt folgende Definition vor in Bezug auf die Invertierbarkeit von Matrizen: Eine quadratische (n x n, K)-Matrix A heisst invertierbar, wenn eine (n x n, K)_Matrix B existiert mit AB = BA = E. Dass AB = E oder BA = E gilt, ist also noch kein Beweis dafür, dass B die inverse Matrix zu A ist (oder umgekehrt) - denn laut Definition muss die Kommutativität gelten, das heisst AB = BA = E

Daher meine Frage: Gibt es überhaupt Matrizen A und B, für die gilt: AB = E, nicht aber BA = E (oder umgekehrt)? Falls nicht, wozu die Kommutativität?

Vielen Dank!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

11:02 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Hallo,
Im Falle eines endlichen n, was ja hier gemeint ist,
reicht Linksinvertierbarkeit bzw. Rechtsinvertierbarkeit aus,
d.h. aus AB=E kann man auf BA=E schließen und umgekehrt.
Wenn du daran interessiert bist, wie man dies beweist, sag Bescheid ;-)
Gruß ermanus
Sonusfaber

Sonusfaber aktiv_icon

11:37 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Vielen Dank! Ja, am Beweis wäre ich sehr interessiert, denn Mathe ohne Beweise ist wie Suppe ohne Salz ... :-)
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

11:49 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Wir betrachten für den K-Vektorraum V=Kn den Endomorphismus
f:VV,xAx.
Da die Dimension von V endlich ist, gilt für einen Endomorphismus
f:VV: f injektiv f surjektiv.
f injektiv bedeutet, dass f und damit auch A linkskürzbar ist,
f surjektiv bedeutet, dass f und damit auch A rechtskürzbar ist.
Sei nun AB=E, dann ist A(BA)=(AB)A=EA=A=AE.
Da A linkskürzbar ist, folgt BA=E.
Bei unendlich-dimensionalem V funktioniert das übrigens nicht.
Frage beantwortet
Sonusfaber

Sonusfaber aktiv_icon

11:53 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Toll - vielen Dank!
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

11:54 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Hallo,

das ist eine Eigenschaft der Gruppen.
Wir mussten das damals als eine Übungsaufgabe beweisen, dass aus den schwachen Gruppenaxiomen die herkömmlichen folgen.

Siehe
de.wikipedia.org/wiki/Gruppe_(Mathematik)#Schwache_Gruppenaxiome
(und ich erspar mir das Tippen)

Mfg Michael
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

12:06 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Ah, Michaels Lösung ist auch sehr interessant.
Mir ist nur nicht ganz klar, wie in unserem Falle die
Menge G definiert ist.
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

17:48 Uhr, 24.02.2019

Antworten
Hallo Michael,
ich habe mir das nochmal angeschaut und bin zum Schluss gekommen, dass
man dein Argument leider (!) nicht verwenden kann:
Als G wird man wohl sinnvollerweise die Menge aller n×n-Matrizen
nehmen, die ein Linksinverses besitzen. Und der Gewinn des Arguments
soll dann darin bestehen, dass dann G eine Gruppe ist, also linksinvertierbar
auch rechtsinvertierbar zur Folge hat.
Nun sei die Situation AB=E gegeben. Da B offenbar das Linksinverse
A besitzt, kann ich die schwachen Gruppenaxiome nur nutzen, wenn AG ist,
d.h. wenn A selbst ein Linksinverses besitzt. Aber genau das will ich doch
erst beweisen! Man dreht sich also im Kreise.
Gruß ermanus