Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Nullteiler und Einheiten im Matrizenring

Nullteiler und Einheiten im Matrizenring

Universität / Fachhochschule

Körper

Ringe

Tags: Einheit, Körper, Matrizenaddition, Matrizenmultiplikation, Nullteiler, Ring

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
LimesSuperior

LimesSuperior aktiv_icon

23:46 Uhr, 07.07.2014

Antworten
Hallo Leute,

Ich komme hier einfach nicht weiter. Ich soll im Ring aller 2x2 Matrizen über {0,1} mit Z22x2
={(abcd)|(a,b,c,dZ2)}
alle Nullteiler mit der üblichen Matrizenmultiplikation,- und addition elementweise angeben.

Für die Nullteiler gilt: eine Matrix mit der Herleitungsvorschrift hier oben muss multipliziert mit einer anderen,- bzw. addiert Null ergeben, wobei diese andere Matrix ungleich der Nullmatrix sein soll. Gleiches dann bei der Einheitsmatrix.

Also wenn A € Z22x2 und BZ22x2 gilt für Nullteiler: AB =0,A und B0 sowie für Einheiten AB =1 und A1 und B1.

Wie bestimme ich jetzt diese Matrizen?

Vielen Dank für die Hilfe!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Einheitenrechnen (Mathematischer Grundbegriff)

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

michaL aktiv_icon

09:34 Uhr, 08.07.2014

Antworten
Hallo,

denke an die Determinante!

Seien A und B solche Matrizen und φA bzw. φB die entsprechenden linearen Abbildungen, für die φX(v)=Xv gilt (X=A,B).

Dann ist φAB=φAφB.

Bedenke: Wenn die Matrix A ein Nullteiler sein soll, so muss sie den Eigenwert 0 besitzen (sonst wäre sie invertierbar).

Kurzum: Alle Matrizen mit Determinante Null sind auch Nullteiler (Ausnahme: Nullmatrix).

So kann man doch alle Nullteiler angeben, gell?

Mfg Michael
LimesSuperior

LimesSuperior aktiv_icon

15:26 Uhr, 08.07.2014

Antworten
Um also die Herleitung mit den Abbildungen verstehe ich nicht, das mit der Determinante wusste ich schon, die Herleitung davon habe ich nicht verstanden. Ausserdem gibt es doch ganz viele Determinante von 2X2 Matrizen ueber {0,1}, die null sind, z.b. {(0,1),(0,0)} oder {(1,0),(0,0)} oder .... dementsprechend würde ich jetzt zu jeder Matrix im Matrizen der 2X2 Matrizen über {0,1}, diejenige Matrix suchen die bei Multiplikation bzw.Addition die nullmatrix ergibt, aber das wäre ja eine extreme syssifusarbeit.
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

15:37 Uhr, 08.07.2014

Antworten
Hallo,

das mit den Abbildungen ist auch nicht notwendig.

> dementsprechend würde ich jetzt zu jeder Matrix im Matrizen der 2X2 Matrizen über {0,1}, diejenige Matrix
> suchen die bei Multiplikation bzw.Addition die nullmatrix ergibt, aber das wäre ja eine extreme syssifusarbeit.

Na, wenn's dir zu viel Mühe ist...
Übrigens geht's hier nur um die Multiplikation. Außerdem musst du doch nur die Matrizen angeben, die Nullteiler sind.

> Ausserdem gibt es doch ganz viele Determinante von 2X2 Matrizen ueber {0,1}, die null sind

Ja, aber es sind doch insgesamt nur 16 Matrizen, etliche davon sind invertierbar?!
Ich fürchte, für ein mittlerweile kostenloses Studium dürfen wir auch ein bisschen was verlangen...

Mfg Michael
LimesSuperior

LimesSuperior aktiv_icon

16:31 Uhr, 08.07.2014

Antworten
Also mein Problem ist nicht dass ich zu faul bin, nur würde ich zu jeder Matrix die entsprechende matrizen ausrechnen die im Produkt null ergeben, werde ich in Teufels Küche kommen. Das wären alleine bei {(1,0),(0,0)} mehr als 2^3:Möglichkeiten. aber um zu zeigen dass ich nicht faul bin (was meinst du mit kostenlosem studium?) berechne ich jetzt hier die menge aller 2X2 Matrizen ueber {0,1} die nullteiler sind.

(1,00,0),(0,00,1),(0,01,0),(0,10,0),(1,10,0),(1,01,0),(0,10,1),(0,01,1),(1,11,1)


Passt das?
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

16:52 Uhr, 08.07.2014

Antworten
Hallo,

passt.

Um jetzt für jeden Nullteiler einen passenden Faktor zu finden, brauchst du aber nur die halbe Arbeit zu leisten. 9 Nullteiler bilden 4,5 Paare. Na gut, also etwas mehr als die halbe Arbeit. (Wenn ein Nachweis gefordert ist?!)

Gut so.

Mfg Michael

PS: Kostenloses Studium bedeutet keine Semestergebühren, nur ein Verwaltungsbeitrag.
Frage beantwortet
LimesSuperior

LimesSuperior aktiv_icon

17:13 Uhr, 08.07.2014

Antworten
Vielen dank jetzt ist einiges klarer!