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Aufgabe:

Gesucht ist die Darstellungsmatrix CAB(fi) von:

 f3 : {Q2Q2(x,y)(3x,x2y) f_{3}:\left\{\begin{array}{l}\mathbb{Q}^{2} \rightarrow \mathbb{Q}^{2} \\ (x, y) \mapsto(3 x, x-2 y)\end{array}\right.
A=((11),(21)),B=(e1,e2) A=\left(\left(\begin{array}{c}1 \\ -1\end{array}\right),\left(\begin{array}{l}2 \\ 1\end{array}\right)\right), B=\left(e_{1}, e_{2}\right) die kanonische Basis von Q2 \mathbb{Q}^{2}

Problem/Ansatz:

ich verstehe an sich, wie eine Darstellungsmatrix "ausgerechnet wird, nur verstehe ich hier nicht ganz, was das hier mit A und B umgesetzt werden soll

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Aloha :)

Die Darstellungsmatrix CBBC_B^B bezüglich der Standardbasis BB können wir direkt hinschreiben:

CBB(xy)=(3xx2y)=(31)x+(02)y=(3012)(xy)    C_B^B\cdot\binom{x}{y}=\binom{3x}{x-2y}=\binom{3}{1}\cdot x+\binom{0}{-2}\cdot y=\left(\begin{array}{rr}3 & 0\\1 & -2\end{array}\right)\cdot\binom{x}{y}\impliesCBB=(3012)C_B^B=\left(\begin{array}{rr}3 & 0\\1 & -2\end{array}\right)

Diese Darstellungsmatrix liefert Ergebnisvektoren, deren Komponenten bezüglich der Standardbasis BB definiert sind. Wir suchen jedoch die Matrix CABC_A^B mit Ergebnisvektoren bezüglich der Basis AA. Da uns die Komponenten der Basisvektoren von AA bezüglich der Standardbasis BB vorliegen, kennen wir die Wirkung der Transformationsmatrix idBA\operatorname{id}_B^A von AA nach BB:idBA(10) ⁣ ⁣A=(11) ⁣ ⁣B;idBA(01) ⁣ ⁣A=(21) ⁣ ⁣B    idBA=(1211)\operatorname{id}_B^A\cdot\binom{1}{0}_{\!\!A}=\binom{1}{-1}_{\!\!B}\quad;\quad\operatorname{id}_B^A\cdot\binom{0}{1}_{\!\!A}=\binom{2}{1}_{\!\!B}\quad\implies\quad\operatorname{id}_B^A=\left(\begin{array}{rr}1 & 2\\-1 & 1\end{array}\right)

Damit können wir die Ergebnisvektoren von CBBC_B^B in die Darstellung bezüglich AA transformieren:

CAB=idABCBB=(idBA)1 ⁣ ⁣ ⁣CBB=(1211)1(3012)=(13434323)C_A^B=\operatorname{id}_A^B\cdot C_B^B=\left(\operatorname{id}_B^A\right)^{-1}\!\!\!\cdot C_B^B=\left(\begin{array}{rr}1 & 2\\-1 & 1\end{array}\right)^{-1}\cdot\left(\begin{array}{rr}3 & 0\\1 & -2\end{array}\right)=\left(\begin{array}{rr}\frac{1}{3} & \frac{4}{3}\\[1ex]\frac{4}{3} & -\frac{2}{3}\end{array}\right)

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danke für die Antwort, Ansich verstehe ich die Lösung und den Gedanken da hinter nur im Buch steht eine andere Lösung und zwar

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Ja, mir ist klar, woran das liegt. Du hast in der Aufgabenstellung geschrieben, dass die Matrix CAB gesucht ist. Das habe ich interpretiert als CABC_A^B. Also die Matrix, wo oben etwas mit Basis BB reinkommt und unten etwas mit Basis AA rauskommt. Gemeint war aber offensichtlich CBAC_B^A, also Eingangsgrößen bezüglich der Basis AA und Ausgangsgrößen bezüglich der Basis BB.

Bis auf die letzte Zeile kannst du die Antwort übernehmen. Die letzte Zeile musst du aber nun anpassen:

CBA=CBBidBA=(3012)(1211)=(3630)C_B^A=C_B^B\cdot\operatorname{id}_B^A=\left(\begin{array}{rr}3 & 0\\1 & -2\end{array}\right)\cdot\left(\begin{array}{rr}1 & 2\\-1 & 1\end{array}\right)=\left(\begin{array}{rr}3 & 6\\3 & 0\end{array}\right)

Vielen Dank, entschuldige für das Missverständnis!☺️

Passt schon... Wichtig ist mir, dass du das Prinzip verstanden hast, wie man mit Hilfe von Transformationsmatrizen (wie hier idBA\operatorname{id}_B^A) Koordinaten von der einen Basis in eine andere Basis umrechnen kann.

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