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Komme nicht auf Projektionsmatrix

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angewandte lineare Algebra

Lineare Abbildungen

Tags: Angewandte Lineare Algebra, Lineare Abbildungen, Projektionsmatrix

 
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mtzE91

mtzE91 aktiv_icon

16:41 Uhr, 09.07.2012

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Hallo liebes Onlinemathe-Team,

habe ein Problem bei einer Prüfungsaufgabe. Verlangt ist das ich den Projektor P angebe der auf den Spaltenraum von A projiziert.

A = 1 1 2 1 0 2 0 1 0



Da die Formel zur berechnung einer Projektionsmatrix ja P = A ( A T * A ) 1 A T lautet möchte ich zunächst ( A T * A ) 1 berechnen. Bei der Matrixmultiplikation von A T * A bekomme ich die Matrix 2 1 4 1 2 2 4 2 8 . Da diese aber von einander abhängige Zeilen hat kann ich keine Inverse bilden. In der Prüfung steht jedoch als Lösung das die Lösung für P = 2 3 1 3 1 3 1 3 2 3 1 3 1 3 1 3 2 3 ist. Da kein Lösungsweg angegeben ist möchte ich euch fragen wie ich denn auf dieses Ergebnis komme?

Wem es hilft die Fragestellung zu lesen KLICK HIER es handelt sich um Aufgabe 1f)

MfG. mtzE

Online-Nachhilfe in Mathematik
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hagman

hagman aktiv_icon

17:56 Uhr, 09.07.2012

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Wenn A quadratisch und nicht invertierbar ist, dann kann in der Tat ATA erst recht nicht invertierbar sein. (Und umgekehrt, wenn A invertierbar ist, ist bereits die identische Abbildung ein Projektor auf den Spaltenraum). Wo kommt also diese seltsame Formel her?
Und wieso sprichst du von *dem* Projektor? Eine Projektor ist eine lineare Abbildung P mit P2=P. Da gibt es zu gegebenem Bild im Allgemeinen durchaus mehrere ...

Auch hier:
Mit dem Ansatz P=(a......b......c......) soll insbesondere die erste Spalte von A auf sich abgebildet werden. Das bedeutet genau, dass die zweite Spalte von P so aussieht:
P=(a1-a...b1-b...c-c...)
Ebenso soll die zweite Spalte von A auf sich abgebildet werden, woraus sich
P=(a1-a1-ab1-b-bc-c1-c)
Ohne eine Zusatzforderung (zum Beispiel Orthogonalität?) führt jetzt jede Wahl von a,b,c, für die detP=0 wird, zu einer zulässigen Lösung.
Frage beantwortet
mtzE91

mtzE91 aktiv_icon

18:37 Uhr, 10.07.2012

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Vielen Dank für deine schnelle Antwort! Bin im Laufe des Tages doch noch auf die Lösung gekommen.

MfG. mtzE

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Lighty

Lighty aktiv_icon

16:18 Uhr, 26.01.2014

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Hi. Könntest du vielleicht deinen Lösungsweg hier angeben? Ich mache die gleiche Aufagbe und komme einfach nicht zur Lösung. Danke.