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untere Dreiecksmatrix

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Matrizenrechnung

Tags: Matrizenrechnung

 
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anonymous

anonymous

16:08 Uhr, 17.01.2010

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Hallo

Ich brauche Hilfe bei folgender Aufgabe:

Sei A=(aij) in GL(n,K).
Ich soll zeigen, dass A genau dann eine untere Dreiecksmatrix ist, wenn A-1 eine untere Dreiecksmatrix ist.
In diesem Fall soll ich die Elemente auf der Hauptdiagonalen von A-1 bestimmen.

Zum ersten Teil:

Ich habe mir gedacht es so zu zeigen:
Ich nehme eine untere Dreiecksmatrix A-1 bel. und invertiere diese. Dann müsst A herauskommen, die auch eine untere Dreiecksmatrix ist. Jedoch weiß ich nicht wie ich das so allgemein machen soll. Und geht das überhaupt so?

Zum zweiten Teil:
Da weiß ich nicht genau wie ich das machen soll.

LG
Nicole

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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michaL

michaL aktiv_icon

20:52 Uhr, 17.01.2010

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Hallo Nicole,

ich denke, dass der Nachweis am einfachsten über Vektoren funktioniert. D.h. stelle die Spalten einer unteren Dreiecksmatrix A als Vektoren dar. (Schreiben kann ich das hier aufgrund der rudimentären TeX-Unterstützung nicht gut, aber vielleicht weißt du auch so, was ich meine.)

Stelle die von A-1 als Zeilen dar.

Gehe dabei für A von einer unteren Dreiecksmatrix aus, d.h. in der i-ten Spalte sind alle Einträge bis i-1 gleich Null (nicht weiter, sonst ist die Matrix NICHT invertierbar).
Dann reicht es, wenn du als i-te Zeile von A-1 einen Vektor hast, bei dem ebenfalls bis zur (i-1)-ten Stelle Nullen auftreten. Der Rest darf mit Sternen gefüllt sein.
Sind die Spaltenvektoren von A durch a1,,an gegeben und die Zeilenvektoren von A-1 durch b1,,bn, so sind die Einträge von A-1A durch die Skalarprodukte bi*aj gegeben. Du musst dann zeigen, dass:

# bi*ai0 ist. Daraus gewinnst du übrigens auch eine Formel für die Diagonaleinträge von A-1
# bi*aj=0 für ij

Darin besteht eigentlich der Beweis für eine der beiden Implikationen. Die Umkehrung entspricht wegen (A-1)-1=A aber genau der gleichen Implikation.

Mfg Michael
anonymous

anonymous

21:49 Uhr, 18.01.2010

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["Sind die Spaltenvektoren von A durch a1,…,an gegeben und die Zeilenvektoren von A-1 durch b1,…,bn, so sind die Einträge von A-1⋅A durch die Skalarprodukte bi*aj gegeben. Du musst dann zeigen, dass:

# bi*ai≠0 ist. Daraus gewinnst du übrigens auch eine Formel für die Diagonaleinträge von A-1
# bi*aj=0 für i≠j" ]


Den Teil habe ich nicht verstanden.Wenn ich AA-1 berechne, muss doch die Einheitsmatrix herauskommen, oder?
Aber ich muss ja zeigen, dass A-1 dann auch eine untere Dreiecksmatrix ist.

anonymous

anonymous

22:13 Uhr, 18.01.2010

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Es wäre lieb, wenn du mir das noch mal ausführlicher erklären könntest.

Ich stehe irgendwie auf dem Schlauch
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mistabishi

mistabishi

18:58 Uhr, 19.01.2010

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Hab's mir gerade nich so genau durchgelesen, aber ich denke mal Michael meinte, dass du erstmal annehmen sollst, dass A und A-1 untere Dreiecksmatrizen sind - und dann eben zeigen, dass A-1A=En. Das wäre, so wie ich das sehe, die erste Hälfte des Beweises.

mfg
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