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Aufgabe:

Es seien a, b, c, d ∈ ℝ, sodass ad = bc. Zeigen Sie, dass die Matrix A= \( \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} \) nicht invertierbar ist.


Problem/Ansatz:

Ich habe bisher folgendes gemacht:

Wir nehmen an, es existiere eine Inverse A-1= \( \begin{pmatrix} p & q \\ r & s \end{pmatrix} \).

Dann gilt: \( \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} \) \( \begin{pmatrix} p & q \\ r & s \end{pmatrix} \) = \( \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} \)

Also gilt:

I) ap + br = 1

II) cp + dr = 0

III) aq + bs = 0

IV) cq + ds = 1


c* I - a * II:
cap + cbr - acp - adr = c
cbr - adr = c
r * (cb - da) = c
r = c/(cb-da).

Dies führt zu einem Widerspruch, da cb-da=0 (Voraussetzung, dass ad=cb) und nicht durch 0 geteilt werden darf.

Meine Frage wäre jetzt, ob das erstmal grundsätzlich richtig ist und ob ich das auch für p, q, s noch ausführen muss oder es auch an dieser Stelle schon reichen würde, da ja dieses r so nicht exisitieren kann.

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1 Antwort

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Beste Antwort

Hallo :-)

Ja, das kannst du so machen, aber über die Determinante geht das in einer Zeile:

\(\det(A)=ad-bc\stackrel{ad=bc}{=}0,\) sodass \(A\) nicht vollen Rang und damit nicht invertierbar ist.

Avatar von 14 k

Super, danke!

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