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Es sind die Basen B = ( \( \begin{pmatrix} 0\\2\\2 \end{pmatrix} \) , \( \begin{pmatrix} -1\\-2\\-2 \end{pmatrix} \) , \( \begin{pmatrix} 2\\2\\1 \end{pmatrix} \) ) und C =  ( \( \begin{pmatrix} 1\\2\\1 \end{pmatrix} \) , \( \begin{pmatrix} -1\\-1\\2 \end{pmatrix} \) , \( \begin{pmatrix} 2\\1\\-2 \end{pmatrix} \) ) von ℝ3 gegeben.

Nun ist die Frage, ob ich eine lineare Abbildung Φ finde, sodass [Φ]B->S = I3 ist. (I ist Einheitsmatrix)

Ich habe mal definiert Φ(v) = Av

Meine Überlegung ist folgende:
A = [Id]S->B-1 * [Φ]B->S * [Id]S->B = [Id]S->B-1 * [Id]S->B = [Id]B->S * [Id]S->B

Eine weitere Überlegung ist :
[Φ]B->S = ( Φ(s1)B , Φ(s2)B , Φ(s3)B ) = I3
jedoch fehlt mir da eine Idee, wie ich somit auf Φ schließen kann.

Ich hoffe jemand kann mir da helfen meine Verwirrung in dem Thema Basiswechsel etwas zu beseitigen :)

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Die Basis C soll eigentlich Basis S heißen

1 Antwort

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Beste Antwort

Definiere \( Φ (\begin{pmatrix} 0\\2\\2 \end{pmatrix}  )  = \begin{pmatrix} 1\\2\\1 \end{pmatrix}  \) und \( Φ (   \begin{pmatrix} -1\\-2\\-2 \end{pmatrix} )  = \begin{pmatrix} -1\\-1\\2 \end{pmatrix}  \) und     \( Φ ( \begin{pmatrix} 2\\2\\1 \end{pmatrix} =   \begin{pmatrix} 2\\1\\-2 \end{pmatrix} \) ).

Dann passt es. Wenn du Φ( \( \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix} \)) mit x,y,z

bezogen auf die Standardbasis angeben musst,

musst du das noch umrechnen und hast

\( Φ ( \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix} =  \begin{pmatrix} 0&3/2&-1\\-1&2&-1\\-3&7/2&-3 \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 1,5y-z\\-x+2y-z\\-3x+3,5y-3z \end{pmatrix} \)

Mit deiner anderen Aufgabe und der Lösung von Tschakabumba zusammen

wird es vielleicht noch klarer.

Wenn ein Vektor mit \( \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix} \) durch die Einheitsvektoren

dargestellt ist, dann hattest du ja in der letzten Aufgabe,

dass \( M_B^{-1} \cdot \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix} \) die Darstellung durch B ergibt.

Und wenn du die Vektoren von S in eine Matrix C setzt, dann suchst du ja eine

Matrix A mit   \(   A \cdot \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix} =C \cdot M_B^{-1} \cdot \begin{pmatrix} x\\y\\z \end{pmatrix} \)

Und   \(  C \cdot M_B^{-1}  \) habe ich oben ausgerechnet.

Avatar von 288 k 🚀

Vielen Dank für diese Antwort! :)
Habe die Antwort genau durchgenommen und alles nachgerechnet.

Eine kurze Nachfrage um zu wissen, ob ich es dann nun wirklich verstanden habe.
Ich habe meine Matrix A von Φ jetzt bestimmt, nachprüfen würde ich es in dem ich (Φ(B)|C) umforme und erhalte ([Φ]B->C|I3) und wenn [Φ]B->C = I3 ist, dann hab ich es richtig gemacht?

Vielleicht könntest du mir noch bei ein paar Notationen helfen.
Wir haben jetzt MB und C geschrieben, aber wir hätten C auch als MC bezeichnen können, ist ja das selbe in dem Fall?

Weiter habe ich in einem Buch immer wieder die Notation BM(Φ)C gefunden, so wie ich es verstanden habe ist dies das selbe wie [Φ]B->C?

Wir haben jetzt MB und C geschrieben, aber wir hätten C auch als MC bezeichnen können [Das wäre sogar sinnvoller gewesen !]

, ist ja das selbe in dem Fall? Also ja !

Weiter habe ich in einem Buch immer wieder die Notation BM(Φ)C gefunden, so wie ich es verstanden habe ist dies das selbe wie [Φ]B->C?

Ja genau. Das soll beides die Matrix des Bassiwechsels von

B nach C beschreiben.

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