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Simultane Diagonalisierbarkeit.. ich brauche Hilfe

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: diagonalisierbar, invertierbar, Matrix, simultan diagonalisierbar

 
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Else83

Else83 aktiv_icon

22:48 Uhr, 07.01.2008

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Zwei Matrizen A,B R heißen simultan diagonalisierbar, wenn es
eine invertierbare Matrix T
R ^nxn gibt, so dass sowohl T^(-1)AT als auch T^(-1)BT Diagonalmatrizen sind. Seien A,B diagonalisierbar. Zeigen Sie anhand der folgenden Schritte, dass A,B genau dann simultan diagonalisierbar sind, wenn A,B kommutieren, d.h., wenn AB = BA gilt:
(1) A,B simultan diagonalisierbar, daraus folgt AB=BA
Sei nun AB=BA.
(2)Laut Annahme gibt es eine invertierbare Matrix U mit U^(-1)AU = D := diag (
λ _ 1 I μ 1 ,..., λ _ l I μ l )wobei λ _ 1 , ... , λ _ l paarweise verschieden seien. Zeigen Sie, dass DU^(-1)BU=U^(-1)BUD.
(3) Folgern Sie, dass C:= U^(-1)BU die Gestalt C = diag (C_1,...,C_l) mit diagonalisierbaren Matrizen C_k
R ^ μ _ k x μ _ k hat.
(4) Laut (c) gibt es invertierbare Matrizen V_k mit (V_k)^-1C_kV_k=
Δ _ k für alle k, wobei die Δ _ k Diagonalmatrizen
sind. Setzen Sie V := diag (V_1,...,V_k) und T :=UV und berechnen Sie T^(-1)AT und T^(-1)BT T
eilaufgabe 1 und 2 habe ich bereits gelöst.

Aber was muss ich bei 3 und 4 tun???

Ich hoffe, mir kann jemand helfen!!!

Brauche wirklich dringend Hilfe,

grüße

Else

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