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Menge aller Orthogonalen Gruppen

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: Gruppe, Matrizenrechnung, orthogonalität

 
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markus12800

markus12800 aktiv_icon

20:29 Uhr, 07.07.2019

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Guten Tag,

meine Aufgabe ist es zu zeigen, dass die Menge aller orthogonalen Gruppen On(R) eine Gruppe bezüglich der Matrizenmultiplikation darstellt.

In anderen Worten muss sie die drei Axiome erfüllen:
1) Assoziativität (Klammern setzen) als Beispiel: (AB)C=A(BC)

2) Es existiert ein neutrales Element a,eG mit ae=a

3) Zu jedem Element existiert ein Inverses a-1G, mit aa-1=e

Kann ich mit den Elementen von On(R) arbeiten indem ich mir beispielsweise für das erste Axiom drei Elemente von On(R) nehme und es damit zeige?

Wie genau würde es dann aussehen.

Dankeschön

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

ermanus aktiv_icon

21:34 Uhr, 07.07.2019

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Hallo,
dass die Matrizenmultiplikation generell assoziativ ist, wisst ihr doch bereits.
Das muss man also nicht nachweisen. Dass die Einheitsmatrix orthogonal ist, dürfte
ja wohl recht trivial sein.
Interessant ist also nur, ob das Inverse einer orthogonalen Matrix
wieder orthogonal ist.
Und was du in deiner Liste ganz vergessen hast, ist die Abgeschlossenheit
von On bzgl. der Multiplikation, d.h. du musst auch zeigen,
das das Produkt zweier Matrizen in On wieder in On liegt.
Gruß ermanus
markus12800

markus12800 aktiv_icon

22:20 Uhr, 07.07.2019

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Kann dir nicht ganz folgen. Was meinst du die Matrizenmultiplikation ist generell assoziativ. Und in welchem Schritt muss ich zeigen, dass das Inverse auch wieder orthogonal ist. Ich muss doch nur zeigen dass eine Matrix in On(R) multipliziert mit ihrem Inversen die Einheitsmatrix bildet.
Kannst du mir das sonst einmal vorrechnen

Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

22:28 Uhr, 07.07.2019

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Wenn die Multiplikation von Matrizen für alle (!) Matrizen
assoziativ ist, egal ob sie orthogonal sind oder nicht, d.h. wenn
die Matrizenmultiplikation generell (!) assoziativ ist,
dann gilt dies doch auch speziell für die orthogonalen Matrizen.
Dass eine orthogonale Matrix multipliziert mit ihrer Inversen die
Einheitsmatrix ergibt, ist doch trivial! Jede invertierbare Matrix
ergibt bei Multiplikation mit ihrem Inversen die Einheitsmatrix, weil das ja
gerade die Eigenschaft einer Inversen ist per Definition.
Wichtig ist aber doch, dass dies innerhalb von On möglich ist, dass also
das Inverse einer orthogonalen Matrix wieder eine orthogonale Matrix ist:
AOnA-1On.

Frage beantwortet
markus12800

markus12800 aktiv_icon

00:10 Uhr, 08.07.2019

Antworten
hmm okay danke