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A, B ähnlich g.d.w. haben gleiche JNF

Universität / Fachhochschule

Eigenwerte

Tags: Eigenwert

 
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kristl91

kristl91 aktiv_icon

15:28 Uhr, 14.05.2012

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a) Seien A, B n x n beliebig. Zeige, dass A und B genau dann ähnlich sind (d.h. es gibt eine reguläre Matrix M n x n mit B= M 1 A M ), wenn sie die selbe Jordansche Normalform haben.



b) Zeige unter Verwendung von a), dass jede Matrix A n x n zu ihrer transponierten Matrix A t n x n ähnlich ist.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand weiterhelfen könnte!!


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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michaL

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15:46 Uhr, 14.05.2012

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Hallo,

ha, a) ist ein Einzeiler...
In welchem Zusammenhang stehen denn eine Matrix A und ihre Jordansche Normalform JA (im Sinne einer Gleichung)?
Das für B ebenfalls anwenden und die Sache ist klar.

Mfg Michael
kristl91

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16:20 Uhr, 14.05.2012

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Meinst du mit dem Zusammenhang folgendes

J = Q 1 A Q (Q: Matrix der Eigenvektoren)

Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

17:11 Uhr, 14.05.2012

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Hallo,

genau. Und das gleiche für die Matrix B. Schreib mal!

Mfg Michael
kristl91

kristl91 aktiv_icon

18:02 Uhr, 14.05.2012

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J = Q 1 B Q darf ich hier auch Q nehmen oder wäre Q' besser?

Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

18:07 Uhr, 14.05.2012

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Hallo,

nimmst du das gleiche, kannst du beweisen, dass A=B gilt. Das muss aber nicht immer so sein. Also nimmst du lieber Qʹ bzw. (noch besser) einen von den vielen anderen Buchstaben im Alphabet.

Das J soll aber das gleiche sein! Das ist gerade der Witz!

Mfg Michael
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iri18

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20:02 Uhr, 14.05.2012

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wenn man a) hat.. wie kann man dann das für b) verwenden?! :-)
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

21:06 Uhr, 14.05.2012

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Hallo,

ich denke, man muss auf eine tiefe Ebene dabei absteigen, um zu zeigen, dass A und tA die gleiche Jordansche Normalform besitzen.

1. A und tA haben die gleichen Eigenwerte: macht man über das charakteristische Polynom
2. Zu jedem Eigenwert λ betrachte man die Kerne (A-λE)k (k=1,2,\ldots)
Interessant sind die Dimensionen dieser Kerne, die aber gerade bei A und tA gleich sein müssten (Spaltenrang=Zeilenrang).
Damit müsste die Anzahl und die Größe der Jordankästchen zum EIgenwert λ gleich sein. Und das für alle Eigenwerte. Daraus ergibt sich die gleiche Jordansche Normalform.

Mfg Michael
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