[Playlisten] [Impressum und Datenschutzerklärung]

07F.1 Eigenwert, Eigenvektor; Wiederholung Rang, Defekt, Determinante


CC-BY-NC-SA 3.0

Tempo:

Anklickbares Transkript:

?? ?? zugleichin eine Matrix an einen der drei hat angenommen das wüssten sie von einer Matrixaus Komma sich es anschaulich darunter vorstellensie haben also ein Vektor mindestens einwirkt und damit unendlich viele Vektoren die auf das dreifache gebracht werden Sie wissen es gibt einen Eigenvektorzu diesem Eigenwert sie wissen nicht wie erledigt aber sie wissen es gibt mindestens ein und die Matrix macht folgendes wenn sie links die Matrix an diesen Weg kommunizierenund das dreifache raus ein Wechsel dreifacher Länge parallel dazu das hauseigene drei auf diesen Vektor Eigenvektordann wird die Matrix besonders simpel sie verdreifachtihn sonst mit der Zahl drei multiplizierendas spannend mit den Eigenwerten und Eigenvektorenmit den Eigenvektor haben wissen Sie diese Matrix wird auf diesen ihren Eigenvektor besondersbilligsondern auch praktische Anwendungen und Trägheitstensorzum Beispiel kommt eine Drehbewegung vor Trägheitstensorsind die Eigenvektorendie Hauptachsendes Körpers ?? Feinmechanik Gottesfurcht für Sie es sich so spannend an diversen Stellen kommt der Eigenwerte Eigenvektorenvor ?? Matrizenwirken besonders einfachwenn sie einen Eigenvektor haben ist natürlich klar alles parallel dazu wenn sie den hier nehmen stattdessenparallel dazu wird natürlich auch verdreifacht weil der zweite Vektor ist jetztdas eins Komma sieben -fache vom ersten Anwender modifizieren dreimaldas also siebenfache oder die Matrix mal das ein zwanzigfacheverdaut alles miteinanderalso alle Vektoren die parallel zueinem Eigenvektor sind werden entsprechendvervielfacht?? den Nullvektorbezeichnet man nicht als Eigenvektor warum man den Nullvektor ausschöne Nullvektor können Sie alles nehmen sie nur wegzunehmender könnte ja mal achtundneunzigmodifiziert werden wird wieder Nullvektor oder mal hundert und dreizehn ?? Komma wozu zwei wird wieder der Nullvektor der Lernende nichts über den Eigenwert des Nullvektor ausdrücklich rauszum einräume geht immer nicht wieder reinaber erst mal um von Eigenwerten Eigenvektoren zu nehmen man den Roboter raus Vorsicht so ist es mal wieder sein Wert ist aus Eigenvektorensind ein Beispieldie Spiegelungdes R zwei an einer Ursprungskragendas soll meine Matrix beschreibenalso die Spiegelung tut das was passiert wenn sie mit dem alten Ortsvektorund rechts an die Matrix rangehenein Matrix soll Spiel und zwei an eine Ursprung an bestimmten Wirkungsgradendarstellt ?? es gar nicht ?? welchen irgend eine ?? und Ursprungsgradewas wissen wir jetzt über Eigenwerteund Eigenvektorenohne zu rechnenKommadie Situationzusätzlich mit einer konkreten Achsemit ?? eine konkrete Matrix wäreYhaben eineUrsprungsgeradedie das soll die Spiegelung Sachse seinzu einer Festspielklassekriegen sie eine bestimmte Matrix raus sollte durch den Ursprung laufen die Bildungsaktenwelche Vektoren werden zu ihrem negativen so weit warte schon welche Vektoren werden zu ihrem negativenwenn Sie also in diesem Punkt dem Das heißt diesen Ortsvektor nehmen Spiegel sind in der Suche war zu sehen ?? zunächst mit Eigenwerten Eigenvektoren an dieser Stelle diese auswirkte und ?? zu dem Ortsvektor und es nicht parallel zu sich selbst danachdas kann kein Eigenvektor sein aberwenn sie senkrechtgehen zum BeispielsoDoppelpunkt Demo diesen Ortswechsel in den nehmensenkrechterRichtung zur Spülungsachseund dann spiegelndann haut es hin also hier haben wir ein Eigenvektor zum Eigenwert minus eins Spiegelungsmatrixmuss in jedem Fall ein Eigenvektor zum einen wird minus eins habenich hab nur kurz bei wie vor zum EW minus einsdas war das negative Regime gesucht haben Spiegelung muss doch irgendwasumklappen man minus eins nehmen ein Eigenvektor zum einbetten des ein bisschen wie eben ?? sie davon jetzt ein Vielfaches nimmt ihn hier ?? natürlich wieder an ein zwei hundert minus einsoder gehen Sie nach links oben so in denSpiegel Sie diesen Punkt lang sind undsie haben den Ortsvektor Mann minus eins genommen unendlich viele Eigenvektorenzum Eigenwert minus eins Einbettung kann niemals alleine komme es muss sofort unendlich viele gebendas es aber noch nicht alles gebrochen zweiten Eigenwertgeeignet eins also sein Punkt auf der Spiegelungssachse nehmen nämlich in den Ortsvektor zu ?? Punkt auf der Spiegelungssachsemit jetzt spiegelnwird alles wie's war Punkt liegen Komma dass unsere Stimme ein Punkt nimmt der etwas daneben liegt sie diesem Punkt spiegeln und etwas darüberbisschen dichter dranals Klassiker ?? und so weiterPunkte auf der Spülung Sachsen bleiben liegen und damit bleibende Ortsvektoren gleich wenn es einfachevon sich selbst und damit haben sie Eigenvektor zum Eigenwert einsund mehr ganze zwei Personal ich geben Sie können Pech haben dass es zu wenig Eigenwerte Eigenvektorengibt bei Drehungen zum Beispielhier sind sogar genügend Eigenvektorenzwei verschiedene Richtungen zwei verschiedene Eigenwertenicht drei verschiedene Eigenwerte in zweite Missionaren haben ich hoffe das ist einleuchtend welches ich Vorrechnenso eine begleitende zum fünffachen wird das wird wohl rechnerisch nichtzur Debatte mit Solana ?? dritten Eigenwert haben ?? noch was ?? zufällig alle Eigenwerte gleich sind sich vor sie lassen aber alle Punkte liegendie Einheitsmatrixdie zwei Eigenwerte gleich einsdieser Rektor in Längsrichtungden Eigenwert eins bei der Einheitsmatrix ?? Richtung ?? ?? eins mit der hat auch Eigenwert eins und er auch den als Ausganginvasiven das Eigenwert in verschiedene Richtungen gleich sind das ist natürlich der Zufall?? okayKomma noch ein zweiter Wagen bei der Anschauung hier wenn ich weiß dass eine bestimmte fünfmal fünf Matrixden Rang zwei hatwas weiß ich nun über deren Eigenwerteund EigenvektorenO vorher erst mal fünfundzwanzigSonnenlicht eine vier mal fünf Matrix warum keine vier mal fünf Matrixsie versammeln viermal fünf Matrix zu faul die Einträgedazu schreiben soll und so weitereine vier mal fünf Matrixmit was für ?? sollte Victor modifizieren sie und was für ?? sollte Victor kommt raus?? tausend fünf ?? Vektor dran Komma gar nicht mal rechnen da kommen für Nullvektor dran und es konnten Vierervektor raushalten sie es von der grundsätzlichen Idee von Eigenwert und Eigenvektorenin dieser Situationalso gar nicht Directory heraus kommt ein Vierervektorwie soll der parallel zu einem Füllervektor sein die beiden leben in verschiedenen Räumen es kann so keinen Sinn ergeben also Eigenwerte eingeht oder geben nur für quadratische Matrizen sind wie Determinanteauch für quadratische Matrizen Sinn ergibt das ?? geht es ?? ist eine fünf mal fünf Matrix wenn ich von einer fünf ?? Matrix weiß dass sie den Rang zweierAusgangs jetzt über Eigenwert und EigenvektorenAussagen sind zusammen zwischen verschiedenen Konstrukten nochmals ??Tag zwei heißtder Spaltenraumoder abstrakter das Bild ist zweidimensionalim fünf dimensionalen?? natürliches Licht Personalraumauf Malen neulichen dreidimensionalenRaum auf so ins unendliche ausgedehntim dreidimensionalenRaum wenn ich da jetzt ?? Vektor zusammen nehme die aus der Matrix rauskommen und Jasperssektorenbenutze dann kriege ich eine Ebenedreidimensionalwäre das so eine Ebeneim unendlich ausgedehnten Würfel die eben auch unendlich ausgedehnt alles so toll zu zeichnendas soll heißen es kommen sozusagen nur zwei Dimensionen aus Vektoren die rauskommt sind von der Vektoren fünf mal fünf Matrixaber schon für die fünf Dimensionen nicht aus es ist nur ein Splitter quer durch diesen fünf dimensionalen Raum ein Splitter der zweite Missionar ist eine Ebene sogar eine Ursprungsebendas sagt uns Rang zweiin Dimensiondes BildesGespaltenraumsist zweigewiss noch mehr was folgt alles aus Rang zweidie Dimensiondes Kerns also der Defektist fünf minus zwei bis drei fünf minus zweiundzwanzigdiese fünfsich die Matrix an modifizierte die Matrix mit fünfTorender Rechtssystematikmit Mission fing jetzt auch wieder von Vektoren aus bei dieser Matrixaber die Rechte von Vista verspannt ich gehe mit allen fünf Dimensionen rein mit dem er fünf rein versagtestfünfund ich kommemit Vektoren auswerfen doch wieder raus also mit komplett fünf Dimensionen gehe ich rein Komma aber effektiv nur mit zwei Dimensionen raus eine Ursprungsebeneim R fünf drei gehen verloren das ist der Defekt oder die Dimension vom Kernwas ihm schon richtig gesagt haben die Determinantevon dieser Matrix ist null weil ich gehe mit Widerruf fünf reinwas ich aus Krieger ist plattgedrückt auf eine Ebenewas das VerhältnisMetro fünf nachher durch Meter hoch fünf vorher ist Null wahrlich mit null Metern hoch fünf wieder rauskommen hinter dem Lande zwangsläufig nulles müsste ?? Zweigen wird ein Lektoren sagen könnenso der Kern besteht aus den Vektoren die von der Matrix zum Nullvektor gemacht werden das heißt das sind fast alles Eigenvektorenzum Eigenwert null einen Vektor zum Nullvektor gemacht wird von der Matrix rechnen Normalenvektorund kriegen Nullvektor aus das heißt ?? belegte mit null multipliziertes ist ein Eigenvektorzum Eigenwert nullder Kern ist die Menge aller dieser Vektoren die zum Nullvektor gemacht werden von der Matrix das sind also fast alles Eigenvektorengemerkt haben ?? der Nullvektor nicht ein Mystik Aussehen der Kern besteht also aus lauter Eigenvektorenzum Eigenwertnullund dann in die noch den Nullvektor dazudass man es plötzlich WagenwerteEigenvektorenalso eben hatten wir zwei Richtungen zur Spiegelung hatten wir zwei Richtungen mit zwei verschiedenen Eigenwertenund hier haben sie drei Dimensionenein ganzesKubikmeter sozusagen Volumenunendlich ausgedehnt im fünf dimensionalenalles komplett mit dem gleichen Eigenwert nämlich nullsowas kann man ihr plötzlich abdiese weitere Eigenwerte ganz denn nur noch geben ?? ein Eigenwertgefunden ?? ein Eigenwert ?? gefunden ?? nicht null diese weitere Eigenwerte ganz es noch geben kann es sein Einrichtungin eine Richtung wird alles frei zwanzig -fach den Einrichtungen alles verzeihen vierzig -fach die noch eine weitere Richtung wird alles mal wozu zwei genommen kann das sein oder kann das nicht seinmaximalnoch zwei verschiedene Eigenwert es kann sein dass diese beiden Einwände zufällig gleich sind es nur eine ?? und es kann sein das es gar keinen weiteren Eigenvektorund damit auch kein weiteren Eigenwert ergibt der ?? die Drehungmaximalzwei weitereEigenwertemaximal frischermal ausführlicher ?? nulleinsoder zwei Eigenwerteungleich nullkönnen nicht drei Eigenwerte ungleich null sein muss könnte Sanchez einen Eigenwert ungleich null gibt oder gar kein Eigenwert mehr außer dem Eigenwert null konnte passiert sowas kann man unter sich aus dem Rang lesen diese verschiedenenKennzahlensowohl die verschiedenen Konstrukte hängen doch sehr intensiv miteinander zusammen?? Bild und Rank Kerner defekt Determinanteund eben die Eigenwerte die Eigenvektorendas sollte man von komischen an den Eigenwerten ein Lektoren ist sich weiter keine gibt einfachstes Beispiel schimmernde Drehung wenn sie jeden Vektorum zwanzig Grad drehen dann bleibt die Richtung nicht gleich Konservenkopf stellen es kann keinen Eigenvektor geben Komma denn Komplexe geht sieht man danachschon wieder Mittel und Wege aber im ideellenhaut das nichtnoch mal zur Wiederholung hier das Bilddas Bild ist nicht mit nicht eine Menge an Lösungen ?? Lösung wenn sie da einsetzenstimmt was für X Y Z gaben sie Lösung einsetzen ein aber das Bild ist lustigerweise was rechts rauskommtalle Vektoren die aus Matrix mal wieder rauskommen können dass es das Bild der Spaltenraumdie Menge aller Vektoren die von der Matrixproduziert werden können die Menge aller in die Akkumulation der Spalt so ging das ja sie nehmen ihr X war die erste Spalte im Sommer die Zweitspalt und so weiterdas Bild istanschaulich gesprochen alles was aus der Matrix herauskommen kann und damit alles was auf der rechten Seite stehen kann wenn rechts ein Weg aus dem Bild steht ist ein System lösbar?? Rechtsanwälteaus dem Bild steht ist es dein System nicht lösbardass es die Bedeutung von dem BildKomma zum Kernder Kern hat also nicht mit der Existenz von Lösungen zu tun sondern mit der Eindeutigkeitvon Lösung zu tun angenommenes gibt eine Lösunggibt es auch zweitendlich viele weitere das sagt der Kern warum sagt einem der Kern das und dann der defekt ist die Mission Salon sagen die einem was zur EindeutigkeitKern sind alle Vektoren die zum Nullvektor gemacht werden von der Matrix des Mindest der Nullvektor drin wartet mal Nullvektor skandierte Nullvektor wenn sieein ?? System haben bei der im Auftrag rechten Seite nicht der Nullvektor stehtdreizehnzweiundvierzigsieben oder was auch sonst stehen soll und jetzt nehmen Sie sicheinenVektor aus dem Kern??dann heißt das da steht auf der rechten Seite null null null gleiche Matrix gleich Matrixhier steht irgendwas komisches ein Weg aus dem Kern wenn sie die Matrix mit dem Irrtum effizient wenn sie null null null raus oder null null null null null bin jetzt also bei drei Dimensionen gelandet egalangenommen sie das Gleichungssystem oben gelöstwir stünden jetzt krumme ZahlMatrix mal dieser Weg das Grund sahen wir zu dreizehn zwoundvierzig siebenSie haben ein Lösungsvektor gefunden hier obenist immer noch ein weiter Mitte aus dem Kern der wird von der Matrix zum neu gemachtes Kind jetzt aus diesen beidenVektorgleichungenbastelndatierendie beiden ZeitGäste mir daneben machen sich mit einigen Aufgaben zu tun soll sie addieren die beiden hier auf der rechten Seite na gut durch die dreißig ?? die sieben plus null null null also bleibt er stehen dreizehn zweiundvierzigsiebenauf der linken Seite Matrix mal Vektorplus die selbe Matrixmal irgend einen Vektortrinken sie Matrix ausklammernKomma den Matrix nach links ausklammernsteht meine MatrixKlammer auf und jetzt kommt die Summe der beiden Vektorender Vektor?? oben der windigen Generaldirektorplus den Weg durch aus dem Kern steht das da jetzt nicht die beiden addierendiese beiden Gleichungendie Matrix aus Klammer auf sofortigen ?? rückwärts rechnen was das Internet aus und beziehen die Matrix mal den oberen Vektor plus die Matrix malen und ?? McDonald funktionieren sie an die Summe der beiden linken Seitenjetzt sehen sie Opern eine weitere Lösung gefunden hier oben der gekachelten Vektorist eine Lösung des ungleichen Systems mit dreizehn zwei sieben auf der rechten Seitedirekt durch anderenGK Kette plus einer aus dem Kern ist noch eine Lösung ?? mich auch dreizehn zwei vierzig sieben rausdas ist der Grundgedankeden Sinn doch noch mal bei den Männern Differentialgleichungund machen ähnliche Tricks inhomogen homogenich ähnliche Tricks ist es derselbe Trick anderswo angewendetals wenn Sie eine Lösung für die Originalgleichungssystemhaben in homogenes Gleichungssystem haben und eine Lösung für das homogen gemachte gleichen System das gleiche Systembus auf der rechten Seite null null null null ?? erzwingenein Weg aus dem Kern ist das ja und die beiden sondern agieren haben sie noch eine Lösung für ?? Original Gleichungssystemmit anderen Worten wenn Sie eine Lösung gefunden haben ?? für Organs gleichen Systemkönnen Sie ein Weg aus dem Kern addieren und dann noch eine Lösungwarum sagt uns jetzt die Dimensionvom Kern etwas über die Eindeutigkeitder Lösungso sie haben Eindeutigkeitwenn in Kärnten nur der Nullvektor drin ist wenn sie ?? Nullvektor Tieren kriegen sie ja keine neue Lösungin den Kern ein anderer Vektor drin ist noch außer den Nullvektorsofort unendlich viele andere drin in den Kern ein Vektor drin ist er nicht der Nullvektorist dann kriegen sie eine neue Lösungdes Gleichungssystem ist nicht eindeutig lösbar Komma wenn in Kärnten nur der Nullvektor drin ist können wir gern den Nullvektor die ?? classic keine neue Lösung dann ist das dein System eindeutig lösbarwenn im Kern nur der Nullvektor ist ein einziger Punkt dann ist die Dimension davon gleich nur der Defekt ist genau dann wenn der Defekt gleich null Beistrich das Gleichungssystemimmereindeutig lösbarwenn es überhaupt lösbar ist es ganz ?? ist es gar nicht durch weiß aber sobald es lösbar ist der Kern nur den Nullvektor hat der defekt Zahlung ist genau dann ist auch eindeutig lösbar