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Schnittmenge von Matrizen

Universität / Fachhochschule

Tags: Matrizenrechnung, Schnittmenge

 
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MatheCat

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12:51 Uhr, 04.03.2018

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Hallo.

Ich habe 2 Mengen. Die Eine Menge X enthält Matrizen der Form


00
a0

und die Menge Y enthält Matrizen der Form


0a
00



Wobei a Element von Q ist.

Warum ist die Schnittmenge von X und Y alle Matrizen der Form

a0
0a

?

Ich hätte jetzt gesagt, dass die Schnittmenge die Nullmatrix ist, weil ja dort, wo in der Schnittmengen-Matrix jetzt die a's sind, ja bei X und Y eine Null sein müsste.
Und da wo X ein a hat, hat Y eine 0 und da wo Y ein a hat, hat x eine 0. Also ist die Schnittmenge doch die Nullmatrix, oder?

Danke!

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:
 
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DrBoogie

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12:58 Uhr, 04.03.2018

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"Ich hätte jetzt gesagt, dass die Schnittmenge die Nullmatrix ist"

Und das ist auch richtig
MatheCat

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13:18 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Aber warum schreibt man dann trotzdem die Platzhalter dort hin?

Man soll halt zeigen, dass M={AM22(Q)| AB = BA für alle BM22(Q)} gleich der Menge X Schnitt Y ist.

Wenn man dann halt die Matriz

a0
0a

mit einer beliebigen Matrix BM22(Q)

wx
yz

multipliziert sieht man, das AB=BA gilt.

Nur ich frage mich, warum man die a's als Platzhalter dort hinschreiben kann, wenn man doch weiß, dass sie 0 sind?
Naja, AB und BA würde halt immer die Nullmatrix ergeben. Man könnte nich so schön zeigen, dass M eine Teilmenge von X Schnitt Y ist. Aber warum kann man also a's als Platzhalter verwenden, wenn man es weiß, dass sie 0 sind?

Danke
Antwort
DrBoogie

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13:20 Uhr, 04.03.2018

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Sorry, aber wir wissen überhaupt nicht, wovon Du sprichst. Wir sitzen nicht in Deinem Kopf.


MatheCat

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13:26 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Ich habe die Aufgabe mal als Bilder hinzugefügt.

Aufg1
lös1
Antwort
DrBoogie

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13:30 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Gut, und was verstehst Du nicht?
Dort wird bewiesen, dass X aus den Matrizen der Form
ab
0a
besteht und Y aus den Matrizen der Form
a0
ca.

Wo Du die Formen rausgelesen hast, welche bei Dir oben stehen, keine Ahnung.

MatheCat

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13:36 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Genau, richtig.

Dass X aus den Matrizen der Form
ab
0a

besteht und Y aus den Matrizen der Form

a0
ca.

Nur, das wird ja auch in der Lösung gesagt, muss a=0 sein.

D.h. X hat die Form
0b
00

und Y

00
c0

Nur dann wird gesagt, dass die Schnittmenge
a0
0a

ist. Zuvor wurde aber ja schon gesagt, dass a=0 sein muss. Warum benutzt man dann die Platzhalter a noch für den Beweis und schreibt nicht gleich 0 hin?

Danke!
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

13:39 Uhr, 04.03.2018

Antworten
"Nur, das wird ja auch in der Lösung gesagt, muss a=0 sein."

Wo? :-O
Natürlich muss a nicht 0 sein, was für Quatsch.
MatheCat

MatheCat aktiv_icon

13:49 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Also:

Für X wird doch bspw. gesagt, dass , damit

0a
0c

gleich

cd
00

sein kann, muss c=0 sein und d=a.

Elemente A der Menge X haben also die Form

0a
00.

Analog ist Y von der Forn

00
a0.

Nun bildet man die Schnittmenge. Sowohl X als auch Y haben an der Position 1,1 und 1,4
ja immer Nullen. Das ist ja oben gezeigt.

Und da Y an der Stelle 1,3 ein a hat, wo X eine 0 hat und X ander Stelle 1,2 ein a wo Y eine 0 hat, ist die Schnittmenge meiner Meinung nach die Nullmatrix.

Die Schnittmenge kann ja von mir aus

a0
0a

sein, aber a

muss ja null sein, denn X und Y enthalten ja nur Elemente, wo an der Stelle 1,1 und 1,4 nur Nullen sind, also kann auch die Schnittmenge nur Elemente haben, wo 1,1 und 1,4 Nullen sind. Da ich weiß, dass a null ist, brauche ich die Platzhalter nicht.

Oder liege ich da falsch?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

13:51 Uhr, 04.03.2018

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"Elemente A der Menge X haben also die Form "

Nein, Du verstehst den Beweis nicht. Bzw. Du vermischst die Voraussetzungen mit Schlussfolgerungen. Lies bitte aufmerksamer und lass Dir Zeit, nachzudenken.

Frage beantwortet
MatheCat

MatheCat aktiv_icon

13:57 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Aber das steht doch sogar in den Lösungen?

"Eine Matrix A liegt GENAU DANN in X, wenn

0a
0c

gleich

cd
00

ist, WENN also c=0 und d= a."

Also haben die Matrizen in X doch die Form

0a
00

??????

Naja, dann muss ich nochmal genauer darüber nachdenken.

Aber danke schonmal!




MatheCat

MatheCat aktiv_icon

14:01 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Ich habe es gecheckt xD

Man muss von der Matrix

ab
cd

ausgehen und nicht von den beiden
Teilmatrizen.

Also in der Matrix

ab
cd

muss c=0 und b=0 und a=d sein und so kommt man auf die Formel:
a0
0a.

Dank! ;D
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

14:01 Uhr, 04.03.2018

Antworten
"Eine Matrix A liegt GENAU DANN in X, wenn
0a
0c
gleich
cd
00
ist"

Das steht nirgendwo. Dort steht: Matrix A liegt genau dann in X,
wenn ein Produkt aus A und einer anderen Matrix gleich
0a
0c
ist.

Nicht die Matrix selber! Ihr Produkt mit einer anderen Matrix.
Nochmals: es steht dort NICHT,
dass A gleich
0a
0c
ist.

Kuck doch genauer.
Frage beantwortet
MatheCat

MatheCat aktiv_icon

14:02 Uhr, 04.03.2018

Antworten
Unsere Antworten haben sich überschnitten, aber ja, ich habe es jetzt verstanden! =)

Danke!