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Gibt es eine Matrix AR2×2 A \in \mathbb{R}^{2 \times 2} mit dim(Bild(A))=dim(Kern(A))=1? \operatorname{dim}(\operatorname{Bild}(A))=\operatorname{dim}(\operatorname{Kern}(A))=1 ?
Begründen Sie oder geben Sie ein möglichst einfaches Beispiel an.

Meine Begründung :

nach Dimensionssatz (dim(Kern)+dim(bild)=n) muss eine Matrix existieren da 1+1=2

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nach Dimensionssatz (dim(Kern)+dim(bild)=n) muss eine Matrix existieren

Nein.

Nach Dimensionssatz gilt dim(KernA)+dim(BildA)=n\dim(\operatorname{Kern} A) + \dim(\operatorname{Bild} A) = n.

Der Dimensionssatz sagt aber nichts darüber aus, zu welchen m<nm < n eine n×nn\times n-Matrix AA existiert, so dass dim(KernA)=m\dim(\operatorname{Kern} A) = m und dim(BildA)=nm\dim(\operatorname{Bild} A) = n-m ist.

Immerhin widerspricht der Dimensionssatz aber nicht der Forderung AR2×2 A \in \mathbb{R}^{2 \times 2} mit dim(Bild(A))=dim(Kern(A))=1 \operatorname{dim}(\operatorname{Bild}(A))=\operatorname{dim}(\operatorname{Kern}(A))=1. Also ist es nicht ganz hoffnungslos, sich auf die Suche nach einer entsprechenden Matrix zu begeben.

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Betrachte eine 2x2-Matrix mit Rang=1.
Was sagt der Dimensionssatz für lineare Abbildungen
hierzu?

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