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Hallo :)

Seien \(n\in \mathbb{N}, \mathbb{K} \text{ ein Körper und } A\in \mathbb{K}^{n\times n} \).

Es geht in der folgenden Aufgabe darum, für \( \mathbb{K}=\mathbb{R} \), zu testen, ob das angegebene charakteristische Polynom zu einer diagonalisierbaren Matrix gehört, jedoch ist über \(n\in \mathbb{N} \), also die Dimension vom zugehörigen Vektorraum, keine Aussage gemacht wurden, auch die Matrix A ist nicht angegeben, so das man dort das \(n\in \mathbb{N} \) ablesen könnte.

Es geht um folgendes charakteristische Polynom:

\( \chi_{A}(\lambda)=\lambda^{2}+2\lambda-3=(\lambda-1)(\lambda+3) \)

Also gibt es zwei paarweise verschiedene Eigenwerte, was ich einfach erst mal zur Kenntnis genommen habe, aber allein dadurch kann ich ja noch nicht sagen, ob die Matrix diagonalisierbar ist.

In der Musterlösung ist einfach notiert: Da \( \deg{( \lambda^{2}+2\lambda-3 )}=2 \) folgt n=2.


Dann wäre A natürlich diagonalisierbar.


Meine Frage ist nun, wie man vom Grad des charakteristische Polynom zur Dimension von \( \mathbb{K}^{n} \) kommt?

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1 Antwort

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Das charakteristische Polynom ist doch immer

die det ( A - xE), also in der Diagonale

steht überall ne Zahl minus x.

Der Grad des Polynoms ist also immer die

Anzahl der Diagonalelemente und damit

gleich dem n, in deinem Fall 2.

Avatar von 288 k 🚀

Danke :)

Bei 3x3 Matrizen oder kleiner sehe ich das ja sofort ein (Sarussche Regel etc.), aber wie wird das bei nxn-Matrizen mit n>3 begründet ?

Leibniz-Formel, Laplace'sche Entwicklungssatz sind mir geläufig.

Oder hat es etwas mit Zeilenumformungen zu tun?

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