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diagonalisierbare Matrix

Universität / Fachhochschule

Tags: Matrix

 
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jasmin-

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20:10 Uhr, 25.04.2023

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Sei AKn×n eine Matrix, deren charakteristisches Polynom vollständig in Linearfaktoren zerfällt. Man beweise: Es gibt eine diagonalisierbare Matrix D und eine nilpotente Matrix N, die die folgenden Bedingungen erfüllen:

(a) A=D+N
(b) A,D und N kommutieren miteinander, das bedeutet
AD=DA,AN=NA,DN=ND


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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michaL

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20:51 Uhr, 25.04.2023

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Hallo,

habt ihr die jordansche Normalform zur Verfügung?

Mfg Michael
jasmin-

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21:41 Uhr, 25.04.2023

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Ja, die jordansche Normalform steht uns zur Verfügung
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michaL

michaL aktiv_icon

22:12 Uhr, 25.04.2023

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Hallo,

na, mehr brauchen wir auch nicht.

Wenn das char. Polynom zerfällt, ist A ähnlich zu einer geeigneten Jordanmatrix J, d.h. es gibt eine Transformationsmatrix T, sodass A=T-1JT gilt.
Vielleicht weißt auch noch, dass J als eine Summe einer Diagonalmatrix DJ und einer nilpotenten Matrix NJ darstellbar ist?
Es gilt also: A=T-1(DJ+NJ)T=T-1DJT+T-1NJT

Überlege, welche Eigenschaften T-1DJT einerseits und T-1NJT andererseits haben!

Mfg Michael
jasmin-

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22:46 Uhr, 25.04.2023

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T-1DJT und T-1NJT haben folgende Eigenschaften

1. T-1DJT :
DJ eine Diagonalmatrix (diagonalisierbar). T-1DJT auch diagonalisierbar, (Diagonalisierbarkeit unter Ähnlichkeit erhalten bleibt.)

2. T-1NJT :
NJ eine nilpotente Matrix ist, T-1NJT ebenfalls nilpotent ist.
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michaL

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23:05 Uhr, 25.04.2023

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Hallo,

und fertig.

Mfg Michael
Frage beantwortet
jasmin-

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23:21 Uhr, 25.04.2023

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Danke für die didaktisch sinnvollen Ansätze