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Matrix invertierbar Restklassen

Universität / Fachhochschule

Tags: Matrix, restklassen

 
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gonnabeph

gonnabeph aktiv_icon

21:42 Uhr, 22.06.2014

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Hallo,

ich habe die Matrix:

A=(1,2,3;2,-1,1;-1,1,3) Das Semikonon zeigt das Ende einer Zeile an.

In welchen Restklassenkörpern Zp ist die Matrix A invertierbar?


Ich habe erst einmal die Determinante der Matrix A berechnet da eine Matrix invertierbar ist wenn die Determinante der Matrix ungleich Null ist.

detA=-15 Das heißt ja im Umkehrschluss das die Matrix A nicht invertierbar ist, wenn sie Null ist. Ich dachte mir jetzt dazu das ich schauen muss in welchen Restklassenkörper -15 die Null ergibt also quasi -15modp=3

Wenn das so nicht klappt habe ich mir noch überlegt ob man eventuell mit der Bijektivität irgendwie argumentieren kann? Da es sich um eine 3×3 Matrix handelt und detA0 ist Kern(A)={0} also injektiv und Bild(A)=3 damit surjektiv und demnach auch bijektiv. Gibt es eventuell damit eine Möglichkeit zu argumentieren?

Schonmal vielen lieben Dank! :-)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

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Fabienne-

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21:55 Uhr, 22.06.2014

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Du musst für die -15 doch nur eine Primfaktorzerlegung machen und hast deine Lösung.
gonnabeph

gonnabeph aktiv_icon

22:03 Uhr, 22.06.2014

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Wieso denn nur die Primfaktoren von -15? Das wären doch dann -3 und 5 oder 3 und -5?

Schonmal vielen lieben Dank! :-)
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Fabienne-

Fabienne- aktiv_icon

22:08 Uhr, 22.06.2014

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Weil die Determinante für diese Primzahlen 0 ergibt. Also wenn du die Matrix über dem Körper 3 oder 5 invertieren möchtest, dann geht das nicht.

Über 3 ist 3=-3 und 5 5=-5
gonnabeph

gonnabeph aktiv_icon

22:14 Uhr, 22.06.2014

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Ach ja ok und das mit der Begründung weil in den Restklassenkörpern Z3 und Z5 die -15 Null ergibt? :-)
Antwort
Fabienne-

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22:17 Uhr, 22.06.2014

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Genau.
gonnabeph

gonnabeph aktiv_icon

22:20 Uhr, 22.06.2014

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Das ist ja einfach! :-)

Noch eine Frage habe ich, hätte man auch mit der Bijektivität argumentieren können? Da eine Matrix ja nur invertierbar ist, wenn sie bijektiv sein. Da muss es doch eine Möglichkeit geben anhand der Abbildung zu argumentieren?
Antwort
Fabienne-

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22:24 Uhr, 22.06.2014

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Bestimmt geht das, aber da bin ich leider überfragt. :'(
Wann ist eine Matrix denn bijektiv? Ich meine das ist der Fall, wenn sie vollen Rang hat. Du müsstest also einfach eine Dreiecksmatrix erzeugen und dann gucken für welche Primzahlen in der letzten Zeile eine Nullzeile entsteht. Kein Gewähr für die Richtigkeit dieser Aussage. Du kannst es ja mal nachrechnen. Es müsste das selbe Ergebnis herauskommen.
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Fabienne-

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22:26 Uhr, 22.06.2014

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Okay, es sollte funktionieren. Ist sogar noch weniger Rechenaufwand als mit der Determinante meiner Meinung nach, aber da tut sich wenig. Die Lösung "sieht" man direkt.
Frage beantwortet
gonnabeph

gonnabeph aktiv_icon

22:36 Uhr, 22.06.2014

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Okay, vielen herzlichen Dank für deine kompetente Hilfe

Schönen Gruß! :-)
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Fabienne-

Fabienne- aktiv_icon

22:37 Uhr, 22.06.2014

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Eigentlich bin ich ziemlich inkompetent. :-)

<3