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Aufgabe:


Wir betrachten die folgenden Matrizen über Q:

A = $$\begin{pmatrix} 4 & 3 & 3 \\ -1 & 0 & -1 \\ -4 & -4 & -3 \end{pmatrix}$$


B = $$\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 & 4 \\ 5 & 6 & 7 & 8 \\ 9 & 10 & 11 & 12 \end{pmatrix} $$


(a) Stellen Sie die obigen Matrizen als Produkte der Form \( E_{k} \ldots E_{1} \mathrm{I}(m \times n, \ell) E_{1}^{\prime} \ldots E_{k^{\prime}}^{\prime} \) dar, wobei \( E_{i} \in \mathrm{GL}_{m}(K) \) und \( E_{j}^{\prime} \in \mathrm{GL}_{n}(K) \) Elementarmatrizen sind. Lesen Sie anschließend den Rang der jeweiligen Matrix ab.

Problem/Ansatz:

Kann mir bitte jemand helfen die Aufgabe zu lösen?

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Du könntest mal was zu Deiner Notation sagen \( E_{k} \ldots E_{1} \mathrm{I}(m \times n, \ell) E_{1}^{\prime} \ldots E_{k^{\prime}}^{\prime} \) dar, wobei \( E_{i} \in \mathrm{GL}_{m}(K) \) ?

Nehme Elementarmatrizen um A zur Einheitsmatrix zu transformieren,

wegen A^2= E: ist das eine Matrizenfolge der Umforung von A zur Einheitsmatrix

Zu B mach ich mir eine Art LR Zerlegung, etwa

\(\small \left\{ \left(\begin{array}{rrrr}1&0&0&0\\5&1&0&0\\9&2&0&0\\\end{array}\right) \; \left(\begin{array}{rrrr}1&2&3&4\\0&-4&-8&-12\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right) =\left(\begin{array}{rrrr}1&2&3&4\\5&6&7&8\\9&10&11&12\\\end{array}\right)\right\} \)

und zerhacke die in Elementarmatrizen

\(\scriptsize \left(\begin{array}{rrr}1&0&0\\5&1&0\\0&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrr}1&0&0\\0&1&0\\9&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr}1&0&0&0\\0&1&0&0\\0&2&0&0\\\end{array}\right), ...\)

\(\scriptsize \left(\begin{array}{rrrr}1&0&0&0\\0&1&0&-4\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr}1&0&0&0\\0&-4&0&0\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr}1&0&-1&0\\0&1&0&0\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr}1&2&0&0\\0&1&0&0\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr}1&0&0&0\\0&1&0&2\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right), \left(\begin{array}{rrrr}1&0&0&0\\0&1&2&0\\0&0&1&0\\0&0&0&1\\\end{array}\right)  \)


so in etwa, wenn die Aufgabenstellung ist....

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