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04.05 Kern, Defekt einer Matrix


CC-BY-NC-SA 3.0

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diesesKriteriumerinnertsie öffentlichen bisschen an das hierbei dem Bildund bei der Existenzdadurch angeguckt was rauskommen kannund hat es um pauschales Kriteriumaus Wartens können alle Vektoren rauskommenund jetzt kann ich was bauenwas dem für diefür die Eindeutigkeitentsprichtich gucke mir nicht das Bild anderen was ich mir anguckenennt sichKern der linearenAbbildungim Textder Kerndas sindist die Menge aller Vektorendie zu Null werdendie Matrix zu Null machtbei der Existenz hat mich ein hat man sich angeguckt was kommt raus aus der Matrix bei der Eindeutigkeitguck ich mir an welche Vektoren werden zu Null gemachtzu Nullvektor gemacht?? zu Nullvektormachtdas heißtdiese Menge an Lektoren lebt im Zweifelsfallin einem anderen Raumdas sind Vektoren nicht einsetzen kann das Bildalten Raum sind Sektoren die rauskommenhiereine Teilmenge des R dreider Kernreflektorendie Einsätze hier eine Menge eine Teilmenge des R vierwelche Vektoren darf ich einsetzenund ich kriege Null raus das wird der Kernund nun hat man folgendesLösung eindeutigmuss eben überlegtman es die Lösung eindeutigin die homogeneForm des Dingern gleichen Systems nur die Lösung null hatwenn aus Matrixmal Weg zurnur auf eine Weise der Nullvektor rauskommen kann indem ich nämlich den Nullvektor einsetzedas heißt wenn die Menge aller Vektoren die zu Null werdeneinfach nur der Nullvektor istzwölfdass es jetzt analog zu demBild bei der Existenzgibt es für alle Inhomogenitäteneine Lösungdabei das Kriterium das Bild ist alles was möglich istund hierbei der Eindeutigkeitist das Kriterium der Kernist nur der Nullvektor nichts anderesaber noch mal der Kern sind alle die zu Null gemacht ??wenn es einen zweitengäbeder zu Null gemacht wirdkönnte ich den zur Lösung addieren und hätten andere Lösungähmin matlap finden Sie den Kern mit der funktionalin NLsiehe Skriptkann uns vielleicht mal ein Beispielangucken geradedas Oma noch ?? Platzwas ist der Kerndieser Matrixhatten wir schon mal vorherbei der Existenzdie Frage nach dem Bild ist fraglich nachdem eralso hiermit noch nicht verraten ab könnte zumindestformal ratenzwei minus eins macht es in der Tat wenn sie diese Matrix mit zwei minus eins multipliziereneinmalzwei plus einmal etwas zweimal minus eins wird null und dasselbe drei mal zwei plus sechs Mann minus eins wird nur der wird es tun wenn der hier zu Null wird dann wird natürlich auch ein Vielfachesdavon zu Nulloder das minus zehn fache davonkönnte man sich jetzt ausführlich überlegenums kurz zu machen der Kern wird sein alle X Y aus dem Erz freidie Vielfachesindsolcheaus zwei die Vielfachesind von zweiminus eins das wird jederKern sein für allePunkterdas heißtein Gleichungssystemmit dieser Matrixwas wissen jetzt über alle gleichen Systeme mit dieser Matrixegal was auf der rechten Seite stehtsowas haben eins drei zwei sechsmal X Yist gleichdreizehn zweiundvierzigegal was auf der rechten Seite steht wissen Sie wenn das überhaupt eine Lösung gibtwo gemerkt wenn es überhaupt eine Lösung gibtdann kann diese Lösung auf keinen Falleindeutig sein weil der Kern nicht nurder Nullvektor ist sondern eine komplettegerade ist jeder Vektor aus dem Kern kann zu einer Lösung addiert werden und sie haben eine neue Lösungweil das nicht nur der Nullvektor ist heiß das sie können aus einer Lösungunendlich viele so Einzelfall produziert dass es ihm auch das automatisch passiertähm es gibt da nicht nurzweite Lösung eine dritte Lösung es gibt sofort unendlich viele Lösungenmir schon gesehen sobald ein Vektor im Kern ist sie noch alle vielfachen davon im Kern der Kernhat entweder ein Element zu den Nullvektor oder sofort unendlich viele Elemente und das heißtwenn icheine zweite Lösung habe kann ich nicht nur die zweite habe sofort unendlich viele habendas sieht man jetzt sofort zu jeder Lösung wenn es denn eine gibt von ein solchen Gleichungssystemkönnen Sie sofortzwei minus eins Firmen-und zweiundzwanzigden Diagramm noch eine Lösung eine andere Lösungwenn es denn überhaupt eine gibt es nur bei dieser Matrix schon gesehenunddannim Zweifelsfallgibt's gleichgibt's keine Lösungmuss den passenden Vektor auf die rechte SeiteKomma wenn es eine Lösung gibt dann ist sie keinesfalls eindeutig das kann ich jetzt sehenund das kann ich wieder messen mit der Dimensionbei der Existenzhat man die Dimension vom Bild genommen Life kommt raus aus der Matrix und hier nimmt man die Dimension von Kernund nennt das defektähmder DaveFactsdieser Matrixschon das ganze ?? der Defekt ist schlicht und ergreifend die Dimensionvom Kernlieber vorher hattendass der Schrankdie Dimension vom Bild ist wie groß ist das was rauskommtaber Existenz wichtigbei der Eindeutigkeitist wichtigwie groß das ist was von der Matrix zu Null wirdgemacht wirdum englische Begriffe defekt ist maritimjetzt kann man hier den Defekt angebenvon dieser Matrix was ist also der Defektvon dieser Matrix Schreibweise auf defekt von ?? und jetzt die Matrixäh ein zwei drei sechs das ist die Matrix ein zwei drei sechs deshalb die doppelten Klammersowie den Sinusvon irgendwasin defekt von irgendwas und wünschte die Matrix die Matte seine durch runde Klammer aufwas auf den ersten Blick blöd aus sieht das jetzt Doppelklammern stehenabersobald sie anfangenirgendwas mit Software zu machengibt es schon was auf die Finger wenn siesowas nicht beachtenwie groß ist also der Defektvon dieser Matrixgern gesehen der Kern ist eine gerade hier steht eine Geradengleichungalso ist die Dimensioneins der Defekt isteinsvorher war der Schrank auch alswie das beides zusammen hindert sie nicht gleich sofortja auch jetzt wieder spiegelbildlichweiter zu der Existenz von Lösungenkann man jetzteinfach ?? warKriterium dann unterschreibendielogisch äquivalent sindKomma sollte sagendas Gleichungssystemhat sich also in A mal Xist gleichBsind schon weitgehend vorgegebenam Alexis Bebenhatwenn es überhaupt eine Lösung hateinfach das anatomisch ab sofort professionellhat höchstensso hat höchstenseine Lösungdas ist die professionelle Art zu schreiben?? auch kein heißt es dann höchstens eine weit kleine?? nicht zwei ?? nicht unendlichviele hat höchstens eine Lösung ?? Xgenau dann wenndas hatten wir eben schon gesehenA nurden Nullvektorzu Nullvektor machtdieser Nullvektor lebt natürlich jetzt in dem Raum derdie Dimension hat wie für?? also wenn dieses A eine drei malvier Matrix istmit dieser Weg zur natürlich im R vierund dieser Vektor lebt im R dreidieser Nullvektor dieser Nullvektor Lebenswandel zwei verschiedenen Räumendieser Nullvektor ist eine den ich hier einsetzen kann einer dreimal vier Matrix für das Vierervektorder Nullvektor der rauskommtist dann einer der so viele Einträge hat wie die Matrixzeilenalso vor sich dieser Nullvektor der Nullvektor die leben vielleicht in verschiedenen Räumendas haben wir eben gesehen wann gibt es genau eine Lösung höchstens genau eine Lösungwenn nur der Nullvektor zu Nullvektor wird von der Matrix denn sonstKommawenn sonst der sonst denn sonstkönnte ich den Weg für den ich da gefunden habeaddieren auf eine andere Lösung und hat eine zweite Lösungund umgekehrt ist es wirklich genau dann wennNetz Komma dasprofessionellausdrücken?? die Menge aller Vektoren die zu Null gemacht werdennennt sich Kerndas heißt der Kernistnur der Nullvektor und sonst nichts anderesnur der Nullvektor wird zu Nullvektor gemacht das heißt das ja macht nur null zu null?? der Nullvektor zu Nullvektor gemachtund was heißt das für den Defektin das ist nur ein Eis darf nur ein Punkt im Kern seienkeine gerade keine Ebene nur ein Punkt das heißt die Dimension von diesem Gebilde ist nulldas ist das dirdas es hoffentlich erkennbar analog zumBild zur Existenz von Lösungen Dagens drumgibt es für alle B eine Lösung stand der obenhier standaus der Matrix A können alle Rektoren herauskommenhier stand das Bild der Spalten ?? ist der komplette Raumund hier stand der Schrank ist die Zahl derneue Zeiledas ist einnicht ganz eins zu eins analog aber hoffentlich verdächtig