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Wir betrachten lineare Abbildungen der Form:

\(\begin{aligned} M: & \mathbb{C}^{2} \rightarrow \mathbb{C}^{2} \\ & \vec{x} \mapsto\left[\begin{array}{ll} a & b \\ c & d \end{array}\right] \vec{x} \end{aligned} \)


a) Wählen Sie die Zahlen \( a, b, c, d \) reell und so, dass

- die lineare Abbildung 2 verschiedene Eigenwerte (und damit zwei linear unabhängige Eigenvektoren) hat und

- die Summe \( a+b+c+d \) gleich 7 ist.


b) Wählen Sie die Zahlen \( a, b, c, d \) reell und so, dass

- die lineare Abbildung genau einen Eigenwert hat und dass

- unter den dazu gehörenden Eigenvektoren zwei linear unabhängige gewählt werden können und

- die Summe \( a+b+c+d \) gleich 6 ist.


c) Wählen Sie die Zahlen \( a, b, c, d \) reell und so, dass die lineare Abbildung genau einen Eigenwert mit algebraischer Vielfachheit 2 und geometrischer Vielfachheit 1 hat.

Avatar von

1 Antwort

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a) Zwei Eigenvektoren wenn jeweils für die Eigenwerte gilt geometrische Vielfachheit= algebraische Vielfachheit.

Bei 2 verschiedenen Eigenwerten,ist das doch auf jeden Fall so.

Aus der Diagonalform oder Dreiecksform,kannst du die Eigenwerte an der Diagonalen ablesen.

Hilft dir das?


b)

Betrachte a=d  b,c= 0

Avatar von 8,7 k

Für c hatte ich gestern keine Zeit mehr.

Genauso wie bei b)

Man betrachtet für die Eigenvektoren ja den Kern von (A-Eλ)

Bei b habe ich es so gewählt,dass wir den Kern von

0 0

0 0

Betrachten:
Da liegen alle Vektoren aus dem span( (1,0) und (0,1) ) drin. Also 2 unabhägige EV.



Jetzt zu c:

Die vorgehensweiße kann ich leider nicht erklären, aber vielleicht macht es das für dich anschaulich:

Betrachte:
1 1

0 1


Eigenwerte sind 1,1 . Also algebraische Vielfachheit = 2

Jetzt Eigenvektoren:

ker von

0 1

0 0

Also x2 = 0
Im Kern liegt also offensichtlich nur span( (1,0) )

Danke schonmal für die ausführlichen Antworten.

Etwas verstehe ich noch nicht. Du schreibst, dass bei 

Aufgabe b.) die Matrix 0 0

                                     0 0

ist. In der Aufgabenstellung ist verlangt, dass a+b+c+d=6. Stimmt deine Lösung dann trotzdem?

und leider habe ich nicht verstanden, was du bei a.) meintest...

Bei b) ist die Matrix nicht gleich 0. Sondern der Kern von (A-E*Lambda)

Ich habe a=d gewählt.

Weißt du denn wie man Eigenwerte und Eigenvektoren berechnet?

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