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Beweis / Matrizen: Frage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:01 Mo 16.05.2005
Autor: Fry

Hallo !

Folgende Aufgabe:

Beweisen oder widerlegen Sie:
Seien A und B (nxn) - Matrizen.
Gilt? A*A =A => (AB - ABA ) ² = 0

Wie subtrahiert man Matrizen ?
Und wie ist die Reihenfolge bei der Berechnung von ABC = (A*B)*C oder A*(B*C) ?
Und wie geht man an den Beweis ran ? Ideen ?
Schon mal danke im Voraus.

Grüße
Fry

        
Bezug
Beweis / Matrizen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:17 Mo 16.05.2005
Autor: Max

Hallo,


  

> Wie subtrahiert man Matrizen ?

Man subtrahiert Matrizen komponentenweise, wie Vektoren.

>  Und wie ist die Reihenfolge bei der Berechnung von ABC =
> (A*B)*C oder A*(B*C) ?

Bei Matrizen gilt im Allgemeinen nicht das Kommutativgesetz, also ist [mm] $A\cdot [/mm] B [mm] \neq [/mm] B [mm] \cdot [/mm] A$. Dafür gilt weiterhin das Assozativgesetz, d.h. [mm] $A\cdot [/mm] (B [mm] \cdot [/mm] C) = (A [mm] \cdot [/mm] B) [mm] \cdot [/mm] C$, deshalb schreibt man einfacher [mm] $A\cdot B\cdot [/mm] C$.

Ich würde die Klammer ausmultiplizieren, wegen der Tatsache, dass das Kommutativgesetz nicht gilt, darfst du nicht die Reihenfolge von Matrizen veränder (und deshalb nicht die Binomischen Formeln anwenden). Dann würde ich versuchen festzustellen, ob dir [mm] $A\cdot [/mm] A=A$ hilft das ganze zu vereinfachen - und es hilft ;-)

Gruß Max

Bezug
                
Bezug
Beweis / Matrizen: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:11 Mo 16.05.2005
Autor: Fry

Hallo !
Danke für die Infos :)

Ist folgende Umformung erlaubt ?

(AB - ABA )² = ABAB - ABABA - ABAAB + ABAABA
= (AB)(AB) - (AB)(AB)A - AB(AA)B + (ABA)(ABA)
= 0 - 0*A - AB*0*B + 0 = 0, da A*A=A

Wäre dies der Beweis ?
Danke nochmal Max

Fry

Bezug
                        
Bezug
Beweis / Matrizen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:47 Mo 16.05.2005
Autor: Paulus

Hallo Fry

> Hallo !
>  Danke für die Infos :)
>  
> Ist folgende Umformung erlaubt ?
>  
> (AB - ABA )² = ABAB - ABABA - ABAAB + ABAABA

Das hier ist korrekt. [super]

>  = (AB)(AB) - (AB)(AB)A - AB(AA)B + (ABA)(ABA)
>  = 0 - 0*A - AB*0*B + 0 = 0, da A*A=A
>  

Aber das verstehe ich nicht. Wo steht denn, dass AB=0 ist?

Es steht doch nur, dass AA=A ist.

Die Lösung steht eigentlich mit deiner Zusatzfrage in Zusammenhang.

Das Assoziativgesetz gilt bei der Matrix-Multiplikation.

Es gilt also: (AB)C=A(BC)

Das heisst: die Klammern dürfen beliebig gesetzt werden. :-)

Somit kannst du so weiterrechnen:

(AB - ABA )² = ABAB - ABABA - ABAAB + ABAABA
= ABAB - ABABA - AB(AA)B + AB(AA)BA
= ABAB - ABABA - ABAB + ABABA
= ABAB - ABAB - ABABA + ABABA
= (ABAB - ABAB) - (ABABA - ABABA)
= 0 - 0 = 0

Mit lieben Grüssen

Paul

Bezug
                                
Bezug
Beweis / Matrizen: Rückmeldung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:33 Mo 16.05.2005
Autor: Fry

Vielen Dank, Paul !

Dass ich das selber nicht so umgeformt habe...mensch, mensch,mensch,...
da sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Mein Umformungen kommen mir jetzt auch total sinnlos vor :o) Ich weiß gar nicht, wie ich darauf gekommen bin...

Danke.
Fry

Bezug
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