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1. Gegeben ist eine lin. Abb. \( f: \mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{R}^{3} \) durch die Bilder der Vektoren der Basis \( B=\left\{\vec{b}_{1} ; \vec{b}_{2} ; \vec{b}_{3}\right\} \) mit \( \vec{b}_{1}=\left(\begin{array}{l}0 \\ 0 \\ 1\end{array}\right), \vec{b}_{2}=\left(\begin{array}{l}0 \\ 1 \\ 1\end{array}\right), \vec{b}_{3}=\left(\begin{array}{l}1 \\ 1 \\ 1\end{array}\right) \), nämlich: \( f\left(\vec{b}_{1}\right)=\left(\begin{array}{r}1 \\ 4 \\ -7\end{array}\right), f\left(\vec{b}_{2}\right)=\left(\begin{array}{l}5 \\ 3 \\ 6\end{array}\right), f\left(\vec{b}_{3}\right)=\left(\begin{array}{r}17 \\ 17 \\ 4\end{array}\right) \).

(a) Geben Sie die Abbildungsmatrix \( \mathbf{A}_{B E_{3}}^{f} \) an ( \( E_{3} \) sei die Standardbasis von \( \mathbb{R}^{3} \) ). \( \quad 2 \) Pkt.
(b) Geben Sie die Abbildungsmatrix \( \mathbf{A}_{E_{3} E_{3}}^{f} \) an. 8 Pkt.

Meine Lösung:

a)

-700
030
004


b)

1241
14-14
-213-7



Habe noch Probleme bei diesem Thema. Könnt ihr mir sagen, ob meine Lösung stimmt oder nicht und ggf. den richtigen Lösungsweg angeben? Vielen Dank!

Avatar vor von

b) ist korrekt

a) ist falsch. Im Bildraum soll ja die kanonische Basis genommen werden, kann man also ohne Rechnung hinschreiben…

In deiner anderen Frage wurde dir ein vollständiger Lösungsweg aufgezeigt.

zu a)

-113-13
3-20
1517

Ist das die gesuchte Abbildungsmatrix?

Nein, einfach:

\( \begin{pmatrix} 1 & 5 & 17 \\ 4 & 3 & 17 \\ -7 & 6 & 4 \end{pmatrix} \)


Also die Bildvektoren, die ja in kanonischer Form angegeben sind, in einer Matrix geschrieben.

Ok super danke, kannst du mir sagen was ich machen müsste, wenn die Matrix AfBB gesucht wäre?

Hast du die Lösung nur abgeschrieben oder auch nachgerechnet?

https://www.mathelounge.de/1103426/bestimmen-sie-basen-des-kerns-und-des-bildes-von-f

Wieder ein Beispiel, was eindrucksvoll zeigt, wie "hilfreich" Musterlösungen sind.

Du müßtest die Bildvektoren als Linearkombination der Vektoren b1 bis b3 darstellen. Die gefundenen Koeffizienten bilden die Abbildungsmatrix ABB

Zum Vergleich:

\( \begin{pmatrix} -11 & 3 & -13 \\ 3 & -2 & 0 \\ 1 & 5 & 17  \end{pmatrix} \)

also das, was Du ursprünglich unter a) hattest.

@Apfelmännchen

Ich brauche nichts abschreiben, dies sind Altklausuraufgaben, die nicht gewertet werden. Wenn ich mir deine Kommentare durchlese, frage ich mich, wozu ich überhaupt Fragen reinstelle. Das ist wirklich nicht hilfreich.

Vielen Dank @user26605.

Nimm dat all net esu ähnz

Es geht in apfelmännchens Kommentaren darum, was für Dich als FS am hilfreichsten ist. Du hast für Deine Frage eine ausführliche Lösung vorgerechnet bekommen. Manche glauben, das sei hilfreich. Anscheinend war es das aber für Dich nicht, sonst würdest Du jetzt nicht erneut nach dem Lösungsweg für diesen Aufgabentyp fragen.

1 Antwort

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Aloha :)

zu a) Die Abbildungsmatrix \(A_{BE}^f\) erwartet Eingangsvektoren mit Koordinaten bezüglich der Basis \(B\) und liefert Ausgangsvektoren mit Koordinaten bezüglich der Standardbasis \(E\). Die Abbildungsmatrix enthält die Bilder der Basisvektoren als Spaltenvektoren. Hier sind die Bilder der Basisvektoren als Kootdinaten bezüglich der Standardbasis \(E\) bereits gegeben:$$f(\vec b_1)=\begin{pmatrix}1\\4\\-7\end{pmatrix}_E\quad;\quad f(\vec b_2)=\begin{pmatrix}5\\3\\6\end{pmatrix}_E\quad;\quad f(\vec b_3)=\begin{pmatrix}17\\17\\4\end{pmatrix}_E$$Damit lautet also die gesuchte Abbildungsmatrix:$$A_{BE}^f=\left(\begin{array}{rrr}1 & 5 & 17\\4 & 3 & 17\\-7 & 6 & 4\end{array}\right)$$

zu b) Die Abbildungsmatrix \(A_{EE}^f\) erwartet Eingangsvektoren mit Koordinaten bezüglich der Standardbasis \(E\) und liefert Ausgangsvektoren mit Koordinaten bezüglich der Standardbasis \(E\). Wir können Eingangsvektoren bezüglich \(E\) in Eingangsvektoren bezüglich \(B\) transformieren und anschließend die Abbildungsmatrix \(A_{BE}^f\) darauf wirken lassen:$$A_{EE}^f=A_{BE}^f\cdot\pink{\operatorname{id}_{EB}}$$

Die pinkte Transformationsmatrix von \(E\) nach \(B\) fehlt uns aktuell noch.

Die Koordinaten der Basisvektoren von \(B\) sind bezüglich der Standardbasis \(E\) angegeben:$$\vec b_1=\begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}_B=\begin{pmatrix}0\\0\\1\end{pmatrix}_E\;;\;\vec b_2=\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix}_B=\begin{pmatrix}0\\1\\1\end{pmatrix}_E\;;\;\vec b_3=\begin{pmatrix}0\\0\\1\end{pmatrix}_B=\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}_E$$Damit kennen wir die Transformationsmatrix von \(B\) nach \(E\):$$\operatorname{id}_{BE}=\left(\begin{array}{rrr}0 & 0 & 1\\0 & 1 & 1\\1 & 1 & 1\end{array}\right)$$In die andere Richtung von \(E\) nach \(B\) wird mit der Inversen transformiert:$$\pink{\operatorname{id}_{EB}}=\left(\operatorname{id}_{BE}\right)^{-1}=\pink{\left(\begin{array}{rrr}0 & -1 & 1\\-1 & 1 & 0\\1 & 0 & 0\end{array}\right)}$$

Das liefert die gesuchte Abbildungsmatrix:$$A_{EE}^f=\left(\begin{array}{rrr}12 & 4 & 1\\14 & -1 & 4\\-2 & 13 & 7\end{array}\right)$$

Avatar vor von 153 k 🚀

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