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linearen Gleichungssystems

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Tags: Linear Abbildung

 
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Alashi

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09:57 Uhr, 04.12.2023

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Ich hab ein photo von der frage beigefügt ,eigentlich könnte ich nicht die lösung finden kann vielleich jemanden mir helfen ! Danke

Screenshot 2023-12-04 095540

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Roman-22

Roman-22

16:35 Uhr, 04.12.2023

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Und was genau ist dein Problem bei dieser Aufgabe??
Weißt du nicht, was die Maximums-Norm ist oder warum kannst du ||Ax(i)-b|| hier für i=1 und i=2, also für die beiden Vektoren x(1) und x(2) nicht ausrechnen?

P.S.: Den Begriff "Defekt" kenne ich im Zusammenhang mit Matrizen völlig anders definiert -i.W. "Dimension weniger Rang" und das wäre für die Matrix A hier Null.
Alashi

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19:23 Uhr, 04.12.2023

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danke für die rückmeldung
ich hab es gelöst aber ich hab zweifel,meine lösung so sieht aus

Defekt ∣∣Ax^(1)−b∣∣∞
Ax^(1)−b =[ 0.780(0.999)+0.563(−1.001)−0.217
0.913(0.999)+0.659(−1.001)−0.254]

∣∣Ax^(1)−b∣∣∞ = max(∣0.780(0.999)+0.563(−1.001)−0.217∣,
∣0.913(0.999)+0.659(−1.001)−0.254∣)
∣∣Ax^(1)−b∣∣∞ ≈0.002

Defekt ∣∣Ax^(2)−b∣∣∞
Ax^(2)−b =[ 0.780(0.341)+0.563(−0.087)−0.217
0.913(0.341)+0.659(−0.087)−0.254]
​∣∣Ax^(2)−b∣∣∞ = max(∣0.780(0.341)+0.563(−0.087)−0.217∣,
∣0.913(0.341)+0.659(−0.087)−0.254∣)
∣∣Ax^(2)−b∣∣∞ ≈0.048

Fehler ∣∣^x-x^(1)∣∣∞
∣∣^x-x^(1)∣∣∞ = max(∣1−0.999∣,∣−1−(−1.001)∣)=0.001
Fehler ∣∣^x-x^(2)∣∣∞ = max(∣1−0.341∣,∣−1−(−0.087)∣)=0.913

Es ist überraschend, dass ∣∣Ax^(i)−b∣∣∞ kleiner ist als ∣∣^x-x^(i)∣∣∞. Das liegt daran, dass ∣∣Ax−b∣∣∞ den Defekt misst, der durch die Näherung ^x entsteht.

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Roman-22

Roman-22

21:49 Uhr, 04.12.2023

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Ich weiß nicht, was du da beim "Defekt" rechnest
Hier meine Ergebnisse:
B

Alashi

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09:29 Uhr, 05.12.2023

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ja deine lösung ist auch logisch, aber was wird dann das überraschende Ergebnis sein !
auch in der frage hatte gefragt warum ⃗x ist die Lösung des linearen Gleichungssystems !
Antwort
HAL9000

HAL9000

10:24 Uhr, 05.12.2023

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> Woran könnte dieses überraschende Ergebnis liegen?

Ermittle das Ergebnis doch mal zeichnerisch , d.h., zeichne die beiden Geraden

0.780x+0.563y=0.217
0.913x+0.659y=0.254

in ein xy-Koordinatensystem ein und schau dann, wo der Schnittpunkt der beiden liegt (was ja der Lösung des Gleichungssystems entspricht) ... d.h., VERSUCHE zumindest diesen Schnittpunkt zu erblicken. ;-)

Alashi

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11:06 Uhr, 05.12.2023

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Danke für ihre Rükmeldung, habe die auf xy_Coor. gezeichnet (wie in photos) die beiden Gleichungen ergeben den gleichen Graphen

Screenshot 2023-12-05 110304
Screenshot 2023-12-05 110324
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Roman-22

Roman-22

15:05 Uhr, 05.12.2023

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An deinen Plots ist irritierend, dass die Ordinatenachse nach unten orientiert ist. Warum das?
Es mag mit freiem Auge so aussehen, als wären die Graphen ident, sie sind es aber eben nicht!
Es handelt sich vielmehr um zwei Geraden, welche einander unter einem sehr kleinen Winkel (ca. 0,0000529) im Punkt (1/-1) schneiden ("schleifender Schnitt").
Daher kann ein Punkt X2 näher bei beiden Geraden liegen als ein anderer wie X1 und dennoch weiter vom Schnittpunkt entfernt.
Alashi

Alashi aktiv_icon

22:54 Uhr, 05.12.2023

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vielen danke für die Rückmeldung
beide schneiden sich im Punkt (1/−1)
wenn ⃗x die Lösung des linearen Gleichungssystems (∗) ist (Frage: Warum? kann man sagen ,dass die Näherungen x1,(2) können aufgrund von Rundungsfehlern oder begrenzter Genauigkeit leicht von der exakten Lösung abweichen.Wenn ∣∣A ⃗x-⃗b∣∣∞ =0 edeutet das, dass die Näherung
⃗x die exakte Lösung ist.