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Forum "Abbildungen und Matrizen" - Inverse Matrizen+Determinante
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Inverse Matrizen+Determinante: was ist das? anwendung?
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:25 Mi 29.10.2008
Autor: Deppi

Aufgabe
Matritzen, Referat zu dem Thema Determinanten, Inverse_Matritzen und Adjunkte

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Wie gesagt soll ich ein Referat darüber halten, allerdings habe ich bisher noch nichts gefunden, das mir die einzelnen Punkte so erklärt, das ich verstehe, was Determinanten, Inverse-Matritzen und Adjunkte sind, bzw. wo und/oder wie ich sie anwände.

        
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Inverse Matrizen+Determinante: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:34 Mi 29.10.2008
Autor: Tyskie84

Hallo,

[willkommenmr]

Sag uns doch bitte was genau du nicht verstanden hast was die einzelnen Begriffe bedeuten. Was kannst du schon? Wenn wir nicht wissen was du nicht verstanden hast dann erklären wir dir sachen die du wohlmöglich schon weißt.

[hut] Gruß

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Inverse Matrizen+Determinante: Mein Matrizen Wissensstand
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:50 Mi 29.10.2008
Autor: Deppi

Was ich schon von Matritzen kann/kenne:
Ich kenne mxn-Matritzen => Quadratische-Matrix
Ich weiß wie ich zwei mxn-Matritzen miteinander - Addiere; Multipliziere
(=> die Multiplikation zweier Matritzen nicht definiert ist)
Wie ich eine Reelle Zahl mit einer Matrix Multipliziere
Ich kenne die Transposition und kann sie anwenden
Ich kenne die Rechenregeln zur Transposition
Ich kenne und kann das Gauss'sche- Additionsverfahren/-Eliminationsverfahren
Ich kenne die Einheitsmatrix


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Inverse Matrizen+Determinante: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:18 Mi 29.10.2008
Autor: Tyskie84

Hallo,

na dann kannst du ja schon einiges :-)

1. Determinante.

Jeder quadratischen Matrix wir eine Zahl zu geordnet. Diese Zahl ist die Determinante der Matrix

Berechnung siehe hier:

[]Determinante

Für dich wichtig ist:

Wie berechne ich eine Determinante einer [mm] \\2\times\\2 [/mm] Matrix oder [mm] \\3\times\\3 [/mm] Matrix

Zusatz: Für Matrizen der Ordnung [mm] \\4\times\\4 [/mm] oder höher funktioniert das nicht mehr so einfach. Da gibt es den schönen Laplacen-Entwicklungssatz. Der ist in dem Artikel auch schon erklärt.

Inverse Matrix:

Nehmen wir mal an wir haben eine Matrix [mm] \\A [/mm] gegeben (quadratisch!!!!). Nun wollen wir die inverse dazu berechnen und nennen diese [mm] \\A^{-1}, [/mm] dann gilt [mm] \\A\cdot\\A^{-1}=E [/mm] wobei [mm] \\E [/mm] die Einheitsmatrix ist.

Berechnung siehe hier []Inverse Matrix

Ich empfehle dir genauer den Gauß-Jordan Algorithmus anzu wenden. Lerne nicht die Formel für [mm] \\3\times\\3 [/mm] Matrizen auswendig da es zu umständlich ist :-). Aber es ist gut zu wissen dass es wenigstens eine Formel gibt :-)

Adjunkte:

Vielleicht klärt sich der Begriff und die Berechnung durch diesen Artikel. []Adjunkte

Ansonsten nochmal nachfragen. Wenn du etwas nicht verstehst dann stell mal ein Beispiel hier rein damit wir dir besser helfen können.

[hut] Gruß

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Inverse Matrizen+Determinante: Verständnisfrage Determinante
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:54 Mi 29.10.2008
Autor: Deppi

Nur zur absicherung, ob ich Determinante richtig Verstanden habe:

- die Determinante einer Matrix wird z.B. mit "det A" bezeichnet

- die Matrix selber wird nicht mit runden Klammern, sondern mit geraden Strichen eingegrenzt

- Zur Berechnung: Multiplizierung der Koeffizienten der Hauptdiagonalen, Adition der Multiplikation der Koeffizienten der diagonallen oberhalb der Hauptdiagonalen + dem Koeffizienten an der linken unteren Ecke (fortführung immer um eine Diagonalle nach oben wandernd, bis die obere rechte ecke, bzw die Diagonale unter der Hauptdiagonale erreicht wird)
Subtraktion der Multiplikation der Koeffizienten der Nebendiagonale, Subtraktion der Multiplikation der Koeffizienten der diagonale oberhalb der Nebendiagonale + dem Koeffizienten an der rechten unteren Ecke
(fortführung immer um eine Diagonale nach oben wandern, bis die obere linke ecke, bzw die diagonale unter der Nebendiagonale erreicht wird)

- Wenn die berechnung !=0 ist, so ist das Lineare Gleichungssystem lösbar

Bezug
                        
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Inverse Matrizen+Determinante: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:03 Do 30.10.2008
Autor: Tyskie84

Hallo,

> Nur zur absicherung, ob ich Determinante richtig Verstanden
> habe:
>  
> - die Determinante einer Matrix wird z.B. mit "det A"
> bezeichnet
>  

[ok]

> - die Matrix selber wird nicht mit runden Klammern, sondern
> mit geraden Strichen eingegrenzt
>  

[ok] ja so ist doe konvention

> - Zur Berechnung: Multiplizierung der Koeffizienten der
> Hauptdiagonalen, Adition der Multiplikation der
> Koeffizienten der diagonallen oberhalb der Hauptdiagonalen
> + dem Koeffizienten an der linken unteren Ecke (fortführung
> immer um eine Diagonalle nach oben wandernd, bis die obere
> rechte ecke, bzw die Diagonale unter der Hauptdiagonale
> erreicht wird)
>  Subtraktion der Multiplikation der Koeffizienten der
> Nebendiagonale, Subtraktion der Multiplikation der
> Koeffizienten der diagonale oberhalb der Nebendiagonale +
> dem Koeffizienten an der rechten unteren Ecke
>  (fortführung immer um eine Diagonale nach oben wandern,
> bis die obere linke ecke, bzw die diagonale unter der
> Nebendiagonale erreicht wird)
>  

[ok] genau so ist es

> - Wenn die berechnung !=0 ist, so ist das Lineare
> Gleichungssystem lösbar

wenn du mit !0 das meinst [mm] \not=0 [/mm] dann [ok]

Dann gibt es noch sachen wie Rang einer Matrix. Darüber kann man auch noch aussagen über die Lösbarkeit von LGS treffen.

[guckstduhier]... ... []Loesbarkeit

[hut] Gruß

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Inverse Matrizen+Determinante: zur Antwort
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:09 Do 30.10.2008
Autor: Deppi

ja !=0 ist ungleich 0 (kommt aus der Programmiersprache)
das ich das so weit kapiert habe ist ja schon mal gigantisch *freu* damit ist dan ja schon mal das erste drittel geschafft. zum verständniss der Inverse komme ich gleich, da brauch ich noch ein paar minuten...
DANKE!!! schon mal

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Inverse Matrizen+Determinante: Verständnis Inverse Matrix
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:50 Do 30.10.2008
Autor: Deppi

zur absicherung ob ich Inverse Matrix richtig verstanden habe:

- Reguläre Matritzen haben eine "Normle" Matrix (Quadratisch) und eine Inverse Matrix

- gibt es keine Inverse Matrix, nennt man die "Normale" Matrix auch singuläre Matrix
   ("Die Determinanten verschwinden" heißt das die berechnung der Determinanten ist =0???)

- Determinante [mm] \not=0 [/mm]  <=>  Inverse Matrix Vorhanden
    (beide fälle = Lineares Gleichungssystem lösbar)

- Die Multiplikation einer Matrix mit ihrer Inverse ergiebt die Einheitsmatrix
   (A*A^-1=E)

- Blockmatrix ist die Gegenüberstellung einer Matrix mit der Einheitsmatrix? ( z.B. (A|E) )

- Die Rechnung habe ich fürchte ich noch nicht verstanden.
Ich denke, dass das größte Problem darin besteht, dass ich nicht den Unterschied zwischen dem Gausschen Eliminationsverfahren (für 2 Gleichungen mit 3 unbekannten) und dem Gauß-Jordan Verfahren sehe...

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Inverse Matrizen+Determinante: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:15 Do 30.10.2008
Autor: Herby

Hallo Deppi,

ich hoffe ich kann dir jetzt ein bisschen helfen, sei mir nicht böse, wenn ich jetzt einfach deine Fragen übergehe. Die kannst du im Anschluss hoffentlich selbst beantworten :-)

Eine n-reihige Matrix A, zu der eine inverse Matrix [mm] A^{-1} [/mm] mit [mm] A*A^{-1}=E [/mm] existiert, heißt regulär, andernfalls singulär.

Eine n-reihige Matrix A ist dann regulär, wenn ihre Determinante nicht verschwindet, d.h. [mm] det(A)\not=0 [/mm]

Begründung (am Beispiel einer 2-reihigen Matrix):

[mm] A^{-1}=\bruch{1}{det(A)}*\pmat{ A_{11} & A_{21} \\ A_{12} & A_{22} } [/mm]

Alle [mm] A_{ik} [/mm] sind die algebraischen Komplemente der Matrix.

Würde jetzt det(A)=0 sein, so müsstest du durch Null teilen und das geht nicht gut ;-)



Liebe Grüße
Herby

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Inverse Matrizen+Determinante: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 01:22 Do 30.10.2008
Autor: Deppi

Moin Herby.
Danke für die Hilfe, ja hat einige Fragen beantwortet.


$ [mm] A^{-1}=\bruch{1}{det(A)}\cdot{}\\pmat{ A_{11} & A_{21} \\ A_{12} & A_{22} } [/mm] $


ist das die Cramer’schen Regel????

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Inverse Matrizen+Determinante: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:26 Do 30.10.2008
Autor: Herby

Hallo,

da war in der Formel ein "\" zu viel - hab's schon verbessert :-)


> [mm]A^{-1}=\bruch{1}{det(A)}\cdot{}\pmat{ A_{11} & A_{21} \\ A_{12} & A_{22} }[/mm]
>  

so sollte das ausschauen, sorry.


Lg
Herby

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