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Matrizenrechnung

Tags: Matrizenrechnung

 
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denyo

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18:02 Uhr, 01.12.2010

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Ich habe hier eine Aufgabe bei der ich zeigen soll
a) zeige dass das Produkt von PQ eine Permustionsmatrix ist, wobei P&Q Permutationsmatrizen sind und es gilt PQ Element IK^nxn.
b) zeige, dass für die Inverse von P gilt: P-1= P^T(also inverse = transponierte)

also bei a) kann ich es mir dadurch erklären, das bei der Multiplikation die jeweiligen Zeilen von P mit allen Spalten von Q verrechnet werden und sich dadurch zwangsmäßig genau einmal die 1en "treffen", also miteinander multipliziert werden für jede zeile in der Ergebnismatrix. Aber ich hab keinen blassen schimmer wie ich das zeigen soll:-)!?!

Bei b) gehts mir genuso... an Beispielen kann ichs veranschaulichen.. aber ich finde keinen weg es allgemein auszudrücken.
Online-Nachhilfe in Mathematik
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michaL

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18:17 Uhr, 01.12.2010

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Hallo,

wie ist denn bei euch eine Permutationsmatrix definiert? Hat ja irgendwie mit den Spalten (oder Zeilen?) und einer Permutation πSn zu tun.

Du musst dir dann Gedanken machen, wie man die Zeilen (oder Spalten, je nach eurer Definition eben das andere) durch pi ausdrücken kann.
Außerdem ist noch Kroneckers Delta hilfreich (δij=1i=j).

Mfg Michael
denyo

denyo aktiv_icon

18:21 Uhr, 01.12.2010

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es ist definiert als matrix, die in jeder zeile und spalte genau eine 1 enthält und sonst nur 0.
Bsp:

1000
0100
0010
0001

oder

0001
0100
1000
0010

was ist mit δ gemeint?
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michaL

michaL aktiv_icon

18:29 Uhr, 01.12.2010

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Hallo,

in dem Fall (eine Matrix, in der in jeder Zeile und jeder Spalte die 1 genau 1x vorkommt), würde ich selber den Zusammenhang zu einer Permutation πSn herstellen.
Nehmen wir dein Beispiel her:

0001
0100
1000
0010

Man könnte sagen, dass die 1 der 1. Spalte auf Platz 3, 2. Spalte auf Platz 2, 3. Spalte auf Platz4 und 4. Spalte auf Platz 1 ist. Die gesuchte Permutation könnte also
(1 2 3 4) = πS4
(3 2 4 1)

sein. Oder anders ausgedrückt: Die obige Matrix ist gleich
(eπ(1),eπ(2),eπ(3),eπ(4)), wobei ex der Standardeinheitsvektor Nr. x ist.

Wie gesagt, jetzt solltest versuchen, die Zeilen durch π auszudrücken, da man beim Multiplizieren zweier Matrizen ja Zeilen- mit Spaltenvektoren multipliziert.

Wenn du das hast, läuft der Rest (fast) von allein.

Mfg MIchael
denyo

denyo aktiv_icon

23:37 Uhr, 01.12.2010

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meinst du mit standarteinheitsvektor nr x zb. für x=1 die erste spalte meiner Matrix?... ich durchblicke nicht so ganz was damit gemeint ist... könntest du ein konkretes beispiel dafür aufzeigen?
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michaL

michaL aktiv_icon

08:15 Uhr, 02.12.2010

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Hallo,

konkretes Beispiel hab ich doch gemacht. Deine Permutationmatrix hab ich hergenommen.
Die 1. Spalte dieser Matrix ist der 3. Standardeinheitsvektor e3.
Die 2. der 2.
Die 3. der 4.
Die 4. der 1.

So ergibt sich eine Permutation der Zahlen 1 bis 4 (daher der Name Permutationsmatrix!), nämlich:
1->3
2->2
3->4
4->1
Oder untereinander geschrieben, wie im meinem letzten posting!

Man kann also deine Matrix als Eπ bezeichnen, wobei π die oben angesprochene Permutation der Zahlen 1 bis 4 ist.

Klar soweit?

Noch mal: Jetzt ist es an dir, eine Darstellung φE zu finden mit einer Permutation φ, die das ganze nicht spalten- sondern zeilenweise macht...

Mfg Michael
Frage beantwortet
denyo

denyo aktiv_icon

10:49 Uhr, 02.12.2010

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sry aber mir fehlt glaub ich so manches grundverständnis:-)... aber ok ich glaube ich habs verstanden... ich probiers mal so aus.
muss leider das übungsblatt gleich schon abgeben, dafür wird es nicht mehr reichen. aber ich habe einen lösungsansatz in dem ich sage das die summe der produkte einer zeile mit mit jeder spalte gleich eins ist, womit das produkt auch eine permutationsmatrix sein sollte(hoffe ich:-) )
Danke für die Hilfe!!