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Eigenwerte orthogonaler Abbildung immer 1 oder -1

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Lineare Abbildungen

Tags: Lineare Abbildungen

 
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tshwane

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10:35 Uhr, 23.04.2010

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Hallo,

kann mir jemand vll einen Beweis zeigen, dass orthogonale Abbildungen immer als Eigenwerte 1 oder -1 haben?
Online-Nachhilfe in Mathematik
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hagman

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16:33 Uhr, 23.04.2010

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Das kann icht nicht.
Schon deshalb, weil (3545-4535) orthogonal ist
tshwane

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12:11 Uhr, 24.04.2010

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Ja aber das gitl doch, oder?
Antwort
hagman

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12:21 Uhr, 24.04.2010

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Welche Eigenwerte hat denn die von mir angegebene Matrix?
tshwane

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12:35 Uhr, 24.04.2010

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Diese Matrix besitzt keine reellen Eigenwerte, da das charakteristische Polynom nicht in Linearfaktoren zerfällt: (35-u)2+1625;

aber es geht hier ja nicht nur um eine orthogonale Matrix, sondern um eine orthogonale Abbildung!
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hagman

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12:44 Uhr, 24.04.2010

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Ah, damit ändert sich deine Fragestellung grundlegend und der Beweis wird trivial (einfach die Definition der auftretenden Begriffe hinschreiben):
Sei V ein reeller Vektorraum mit Sklarapridukt , und der Endomorphismus f:VV sei orthogonale; sei vV Eigenvektor zum Eigenwert λ. Dann gilt λ=+1 oder λ=-1.
Beweis:
Es ist
v,v=f(v),f(v)   Def.von orthogonal mit dem einzigen in der Aufgabe auftretenden Vektor
=λv,λv   Definition von Eigenvektor und -wert
=λ2v,v   Bilinearität des Skalarproduktes
Wegen v,v0 folgt λ2=1
Frage beantwortet
tshwane

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13:26 Uhr, 24.04.2010

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super! dankeschön :-)