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Hallo ich bräuchte etwas Hilfe bei einer Matheaufgabe. Diese lautet

Geben sie eine 2 x 2 Matrix an für die (1, 1) ein Eigenvektor zum Eigenwert -2 ist und (1, -1) ein Eigenvektor zum Eigenwert 3 ist.


Weiß einer vielleicht wie man mit der Aufgabe vorgehen könnte? :)

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Aloha :)

Ich würde mir für die Matrix \(M\) die beiden beschriebenen Eigenwertgleichungen aufstellen:

$$\begin{pmatrix}m_{11} & m_{12}\\m_{21} & m_{22}\end{pmatrix}\binom{1}{1}=-2\binom{1}{1}\quad;\quad\begin{pmatrix}m_{11} & m_{12}\\m_{21} & m_{22}\end{pmatrix}\binom{1}{-1}=3\binom{1}{-1}$$

Rechnen wir das aus, bekommen wir:

$$\binom{m_{11}+m_{12}}{m_{21}+m_{22}}=\binom{-2}{-2}\quad;\quad\binom{m_{11}-m_{12}}{m_{21}-m_{22}}=\binom{3}{-3}$$

Aus den ersten Komponenten folgt:$$\left.\begin{array}{l}m_{11}+m_{12}&=&-2\\m_{11}-m_{12}&=&3\end{array}\right\}\implies 2m_{11}=1\;;\;2m_{12}=-5\implies m_{11}=\frac{1}{2}\;;\;m_{12}=-\frac{5}{2}$$

Aus den zweiten Komponenten folgt:$$\left.\begin{array}{l}m_{21}+m_{22}&=&-2\\m_{21}-m_{22}&=&-3\end{array}\right\}\implies 2m_{21}=-5\;;\;2m_{22}=1\implies m_{21}=-\frac{5}{2}\;;\;m_{22}=\frac{1}{2}$$

Die gesuchte Matrix ist also:

$$M=\left(\begin{array}{rr}\frac{1}{2} & -\frac{5}{2}\\[1ex]-\frac{5}{2} & \frac{1}{2}\end{array}\right)$$

Avatar von 148 k 🚀

Dankeeeschön:))

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