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mathematikfhtw/Aufgaben/Loesung005.tex
2020-10-24 13:47:37 +02:00

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2.9 KiB
TeX

\section{Aufgabe 5}
Gegeben sind die folgenden Matrizen:\\
$A = \left( {\begin{array}{*{20}c}
1 & 0 & 2 \\
0 & 3 & 0 \\
\end{array}} \right) \text{, } B = \left( {\begin{array}{*{20}c}
4 & 5 \\
0 & 0 \\
\end{array}} \right) \text{, } C = \left( {\begin{array}{*{20}c}
0 & 1 \\
0 & { - 1} \end{array}} \right) \text{, } D = \left( {\begin{array}{*{20}c}
1 & 3 \\
0 & 2 \\
\end{array}} \right) \text{, } F = \left( {\begin{array}{*{20}c}
1 & { - \frac{3}{2}} \\
0 & {\frac{1}{2}} \\
\end{array}} \right) $
\begin{list}{\ding{42}}
{\setlength{\topsep}{3mm}
\setlength{\itemsep}{3mm}
\setlength{\leftmargin}{6mm}
\setlength{\labelwidth}{4mm}
\setlength{\parsep}{2mm}
\setlength{\labelsep}{2mm}
\renewcommand{\makelabel}[1]{\textbf{#1}}}
\item[a.]Berechnen Sie die folgenden Matrizen bzw. begründen Sie das Nichterklärtsein:\\
$A+B\text{, }B+C\text{, }C-D\text{, }4\cdot F$
\item[b.]Berechnen Sie die folgenden Matrizen bzw. begründen Sie das Nichterklärtsein:\\
$B\cdot A\text{, }A\cdot B\text{, }B\cdot C\text{, }C\cdot B$\\
\item[c.]Berechnen Sie $D\cdot F$ und $F\cdot D$. Folgern Sie, daß $D$ invertierbar ist und geben Sie $D^{-1}$ an.
\item[d.]Berechnen Sie $A^t$ und $B^t$.
\end{list}
\subsection{Lösung}
\begin{list}{\ding{42}}
{\setlength{\topsep}{3mm}
\setlength{\itemsep}{3mm}
\setlength{\leftmargin}{6mm}
\setlength{\labelwidth}{4mm}
\setlength{\parsep}{2mm}
\setlength{\labelsep}{2mm}
\renewcommand{\makelabel}[1]{\textbf{#1}}}
\item[a.]\underline{\underline{$A+B$ ist nicht erklärt}}, da $A$ und $B$ unterschiedliches Format haben.\\
$ \underline{\underline {B + C}} = \left( {\begin{array}{cc}
4 & 5 \\
0 & 0 \\
\end{array}} \right) + \left( {\begin{array}{cc}
0 & 1 \\
0 & { - 1} \\
\end{array}} \right) = \left( {\begin{array}{cc}
{4 + 0} & {5 + 1} \\
{0 + 0} & {0 + \left( { - 9} \right)} \\
\end{array}} \right) = \underline{\underline {\left( {\begin{array}{cc}
4 & 6 \\
0 & { - 1} \\
\end{array}} \right)}} $ \\
$\underline{\underline {C - D}} = \left( {\begin{array}{cc}
0 & 1 \\
0 & { - 1} \\
\end{array}} \right) - \left( {\begin{array}{cc}
1 & 3 \\
0 & 2 \\
\end{array}} \right) = \left( {\begin{array}{cc}
{0 - 1} & {1 - 3} \\
{0 - 0} & { - 1 - 2} \\
\end{array}} \right) = \underline{\underline {\left( {\begin{array}{cc}
{ - 1} & { - 2} \\
0 & { - 3} \\
\end{array}} \right)}} $\\
$\underline{\underline {4 \cdot F}} = 4 \cdot \left( {\begin{array}{cc}
1 & { - \frac{3}{2}} \\
0 & {\frac{1}{2}} \\
\end{array}} \right) = \left( {\begin{array}{cc}
{4 \cdot 1} & {4 \cdot \left( { - \frac{3}{2}} \right)} \\
{4 \cdot 0} & {4 \cdot \frac{1}{2}} \\
\end{array}} \right) = \underline{\underline {\left( {\begin{array}{cc}
4 & { - 6} \\
0 & 2 \\
\end{array}} \right)}} $
\end{list}