Zwei Matrizen A,B heißen simultan diagonalisierbar, wenn es
eine invertierbare Matrix T ^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 (I,...,I)wobei 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 ^ hat.
(4) Laut (c) gibt es invertierbare Matrizen V_k mit (V_k)^-1C_kV_k= für alle k, wobei die Diagonalmatrizen
sind. Setzen Sie V := diag (V_1,...,V_k) und T :=UV und berechnen Sie T^(-1)AT und T^(-1)BT Teilaufgabe 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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