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05.1.2 Determinante, Teil 2, Parallelepiped


CC-BY-NC-SA 3.0

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dieDeterminantesollte eine Maßzahlsein für quadratischeMatrizenzweimal zwei Matrizen Klammer zu ?? Matrizenanders als der Rang anders als der Defektdie mit allen Formaten funktionierenPunkt sinnierte Determinantenund quadratischenMatrizendamit vergleichen kann was rausgehtwenn was bestimmtes reinkommtnämlich zum Beispieldie zwei mal zweiDeterminantesagt was passiert wenn sie dieses rechnen ein Vektor X Yvon rechts an eine zweimal zwei Matrixgibt ein Ergebniswenn ich das mit allen Punkten der Ebene macheein GebildePunkt vielleicht habe in der Ebene und gucke was aus dem Gebilde wird was wird aus allen Punkten der Ebenewas unschönes Gebilde hier??angenommen ich baue hier eine geometrische Figur in der Ebenedurch ein schöneralle Ortsvektorendarinkönnte ich soverarbeitenjeden Ortsvektormodifizieren rechts an die Matrix drangibt mireinen mehr oder minderkompliziertes Ergebniskann sowas passieren die RotationDrehung Hammer gesehen Spiegelungkann dabei passierenSkalierungsbescherungist kann ich ganz fürchterlich werden es gar nicht so eingebildetsich rauskommenaus diesem Gebildeaber grundlegende Operationen funktionierenauf diese Weise verschieben ?? ich habe auch gesehen sieben geht auch nicht dazu brauche ?? Verschiebungsvektorwenn diese Matrix zweimal zwei ist gehe ich mit einer Fläche rein Komma mit einer Fläche raus die beiden kann ich vergleichenbesaß zweimal zwei spanntdiese beiden Flächen vergleichendie Determinantesagt mirwas mit dem Flächeninhaltpassiert ist wenn das hier zehn Quadratzentimeterwaren diese Quadrate die Mitte werden das dann werden ein Vielfachesdavondas sagt mir die Determinante genau gesagt der Betrag der Determinantewenn die Determinante dieser Matrixzwei istmit doppeltwenn der Betrag über die Determinante minus zwei ist wie die Fläche auch verdoppeltder Betrag sagt was zum Faktor mit dem sich dieFläche ändert bei zwar zwei Matrizenbei dreimal drei Matrizenfaktorum den sich diein den sich das Volumen ändertdas Vorzeichender Determinante sagt miroblinke Hand zur linken Hand wird ??oder ?? linke Hand zur rechten Hand wirdhier zweiTeile markierewenn das passieren würdebesser so malen wenn das passieren würde hätte die Determinanten positivesVorzeichendergrüne Vektor istdurch das sagengegen den Uhrzeigersinn vom Boden weckte und die es weiterhin der Grünen gegen den Uhrzeigersinn vom Boden weckte dabei die Orientierung erhalten bleibendezimierte müsst ein positives Vorzeichen habenwenn es dagegenist dagegen so aussehenähmhierund den Grünen hierwenn die so wären hier liegt ergegen den Uhrzeigersinnjährlich der grüne im Bild mit dem Uhrzeigersinndann müsste die Determinante negativ seinlassen die beidenZutaten zu Determinante der Betrag sagte was über die Änderung von Flächenoder Volumina in 3Doder was auch das immer dann sein mag in eine Million Dimensionendas ein Million die Missionare Volumen dann dann gestern bei der eine dumme MillionDeterminantedas sagte der Betrag an das Vorzeichen sagte was zu Orientierung wird aus der rechten linke Handwird aus einem keine Schraube die links rum in die Wand reicht die rechts Romain gedreht wird in die Wand draußen schraube die Linkspartei gedreht werden müsstedann ist das Vorzeichen der Determinantenegativwas ich fortan noch zeigen sollte?? am Freitagnicht getan warum denn dasselbe sein immer das selbe sein muss für alle Flächenwarum wir diese Flächemit derselbe Faktorsich ändern wie diese Flächeoder diese Fläche oder diese Fläche warum ist das derselbe Faktor für alleEintritts man sich das vorstellen kann ist dass man diese Fläche zerlegtin kleineBriefmarkeneinfach die Zahl der Briefmarken zählt hat man ein Maß für die Fläche das sindsieben achtzig Komma neun Briefmarken von mir aus nahm sie jede Fläche bestimmtund wenn sie dann die Matrix A anwendensehengestalte wenn sie die Matrix A anwendenwird dieser Fläche irgendwas angetanaber netterweise bleibt diese Aufteilungerhaltendie Aufteilung sie dann vielleicht danach so ausaus dembisherigen Briefmarkenwerden Parallelogramm was Schlimmeres kann ich passieren wenn ich wieder Matrix modifizierenlassen quadratischen Briefmarken werden allenfalls Parallelogrammaber die Zahl bleibt dieselbedas heißt wenn ich weiß was mit der Flächevon einem dieser Parallelogrammpassiertweiß ich was mit der Gesamtfläche passiert wenn das hier gesagtdie macht sich Komma neun Parallelogramm sind jedes Parallelogrammwird auf dasvierfache vielleicht vergrößertenwird sich die gesamte Flächemit ihren sieben achtzig Komma neun Parallelogramm auch auf das vierfache vergrößerndes ?? ist das universelle ist es für jedeFlächederselbe Faktor in zweimal zweiund für jedes Volumen derselbe Faktor in dreimal dreidas würde alles nicht so einfach gehen wenn man Matrizen betrachtet die ?? nur zwei Zeilen drei Spalten habendamit sich plötzlichmal beachteninwelche Richtung das Volumen ausgedehntist mit dem ich deine zwei Dimensionen wieder raus Komma daes wäre nicht unabhängig von allenaber bei quadratischen Matrizen oder tatsächlichenso das noch mal alsWiederholungsnetzezum nächsten Lückentext elf das kann man dann sofort angebenwas da passieren muss wenn ich zwei Matrizen hintereinander anwendendas heißt im Endeffekt das Matrizenproduktüberlegen was da passiertsie nehmendas Mission nicht abschreiben sie nehmen einen Vektor vermissen zweite Mensen ein X Yschaffe allgemein ?? Vektor X sind sie neben ein Vektor X gucken sich anwas die Matrix B daraus machtund dann kommen sie an was die Matrix A aus dem Ergebnis von eben achtwas machen B aus meinem Vektorwirdder durch B verformtund dann guck ich mal die das Ergebnis durch A verformt wirdnetterweise davon umklammernassoziativeDad war der professionelle Begriff die Matrizenmodifikation?? in dem Sinne harmlosich darf umklammerndas heißt wenn ich dieses Produkt hinschreiben ?? das Produkt zwei Matrizen ist das nichts anderes als erst bi anwenden die rechts steht etwas irritierenderst B anwenden und dann A anwendenund dass beides zusammen als eine Matrix geschrieben was passiert wenn ich zum Beispiel erst drehe dann spielewas passiert wenn ich erst skalieren und dann Scherenichts anders als das Matrizenproduktwas dann passiertwobei die Matrix rechts zuerst angewendet wird überraschenderweiseweil man typischerweiserechtseinenSpalten weckte daneben schreibtund links ein sein Vektormit der Vorbemerkungwas muss alsodie Determinantedes Produkts zwei Matrizen seindann doch am Beispielim Staat mit meinem Xder ersteder Welt ist Bder zweite der Welt ist AhabeX angenommenangenommenich habedas B das Volumenmalwas schon mal dreizehn nimmt und die Orientierung lässtund angenommen A nimmt das Volumenmal zweiundvierzigund ändert die Orientierungwas sie insgesamtpassierenals wenn sie das beides auf einen SchlagmachenHB hintereinanderder eine endet die Orientierungder andere ergreift eine ändert sie nichtder andere ändert sie dann ist sie insgesamtgeändertder eine das Volumen mal dreizehn und das Volumen was dann von dreizehn Fakt ist mit einem zweiten noch mal von zwoundvierzig wacht also keine Summe sondern mal zweiundvierzigmal dreizehn das Volumen wirdmultipliziertmit dem Produkt von beiden Faktorenund das geht natürlich allgemein sie sind es ja die Städte steht die Determinantedie Determinante Berichte plus dreizehnund hier wäre die Determinante minus zweiundvierzigdie Determinante von dem ganzen muss den Betrag zu ein vierzig mal dreizehn habenund das Vorzeichendas passt netterweise auchwenn der ein positives Vorzeichen hat plus dreizehnte ein negatives Vorzeichenhat der hier insgesamt ändert die Regierung ein negatives Vorzeichen minus zwanzig mal dreizehn wenn der hier auch die Orientierung ändern würdewas wird dann passieren der ändert die Orientierung der in der die Orientierunganalso wenn der auch eine negative Determinante hätte wenn der auch die Orientierung ändernwürde der das wieder rückgängig machen insgesamt für die Orientierung korrektOrientierung heißt ja nichtsdass die rechte Handmittig reingehen ?? zu ?? genannt wird und damit zu rechnendass diese rechte Hand auf den ersten Blick recht ?? erkennbar ist das ganz fürchterlich verformt sein Wasser aus rechten Hand wirdaus Bad eine rechte Handalsoguter Grund zu sagendie Determinante des Produkts wird einfach das Produkt der Determinantenmit dem Betrag ?? sind sowiesodas Volumen einmal ändern noch mal ändern das Produktmit den Vorzeichen als auch hin wenn der erste negatives Vorzeichen der zweiten positivesinsgesamt mit der geändert minus wenn der erste negatives Vorzeichen hat zweite negatives Vorzeichen hat bei denen die Regierung insgesamt plusund so weiterals auch die Vorzeichenstimmendas Produktzweier Matrizen hat das Determinantedas Produkt der Determinantenallgemeinfür alleMatrizen A B gleicher Größe schreibe ich Leerzeichen also für AB beides zweimal zwei Matrizen für AB beides tausend mal tausend Matrizenmuss rein anschaulich gelten ohne dass man es ausführlich nachrechnen wenn das nicht gingeEnde des Konzepts der Determinanteeinganz dickes Problemfür manche sagen das hier ist ein Produkt von Matrizen und das klarzumachendas ist ein Produkt von Matrizenwasserso Fürchterlichzeilemal Spalte gerechnet wirdPunkt jedes Produktseinund dies hierist ein Produkt von was für Dingerngestehen Zahl minus dreizehn zwoundvierzigda steht gezahlt ?? Reza ganz normal zwei Zahlenaus?? Komma klarmacht das diese Eigenschaft hier nicht so billig ist wie sie auf den ersten Blick aussiehtwie das Auswärtsspielvon Wurzelwurzelaus drei mal sechs ist die Wurzel aus drei mal die Wurzel aus sechs Wesen ähnlichesGesetzan dieses Gesetz ?? unten ist abervon einem Kaliber dieses Produkt hier kann seineine tausend mal tausend Matrix mit einer anderen tausend mal tausend Matrix multipliziertpersischer Rechenaufwandund hier steht das Produkt zweier Zahlen nicht anders zwei Zahlen zweibillige Sachendas muss gelten für die Determinante sonst wäre der konzeptionell was faul das kann man auch zu Fuß nachrechnenwirklich kein Spaßvielleicht einfachunverstandenwas die Determinante machtso das die allgemein zum allgemeinenEnde gibt's ein paar konkreteRegeln aus der Anschauung heraus was Determinantenso tun können was passiert wenn ich eineSpalteeiner Matrix mit einer Zahl modifizierenund mir die Determinanteangucke MultiplikationsmultiplikationeineWalzemit einer Zahl Pi reagiert die Determinantedaraufals Beispielunser Kasten werdenals Beispielfolgendeszweiminuszwei minusdreinullzweineundie letzte Spalte hierist das dreifachevon eins zweidreider Weg durch ?? hinten das hier istdrei maleins zwei drei das möchte ich ausnutzenkann ich damit nichtirgendwasveranstaltenman sie jetzt überlegt wie die DeterminantefunktioniertKomma sofort sagen will ?? dieser Faktor dreiins Ergebniskommtnunwenn sich folgendes Volumen anguckenden Vektoreins null null als die eine ganze den Vektorennull eins null als die andere kannte den Weg der null eins als die dritte Kante einen Würfelin Einheitswürfelin sich den Einheitswürfelanguckenwaswird mit aus dem Einheitswürfelwenn ich denendurch eine drei mal drei Matrix schickeaus dieser kann die unten eins null null vier zwei null vier die ersteSpaltewenn ich meine Matrix habe produzierenmit eins null nullkriege icheinmal den links oben null malden gar nur bei den dabedienen und danke ich als nächstes einmal gehen nur mal den Komma den der ?? und einmal denNummer den Nummer den wird der hier untensich die erste Spalte wieder rausdas heißt aus dieser unteren Kante des Würfelsvier zwei null vierwird sich die Mühe des perspektivisch Einzelzeichenaus der unteren Kante wirdzwei null vier wie auch zwei null vier wirklich liegendie andernKantenwerden genauso was veranstaltenwas dann als geometrische Figur rauskommtund sich ParallelbuffetdassdasParallelogramm im Raum wenn sie wollenvornewas istwas ist das analoge ?? zu einem ParallelogrammraumParallelitäteinspartdiese Seiten hier diese vier sind parallel zueinandersie vier Seiten sind parallel zueinander und die übrigen vier Seiten sind auch parallel zueinanderdas wird aus demEinheitswürfeljetzt kann ich gucken was passiert wenn ich denn eine von den Kanten verdreifachenmich interessiert das Volumenverhältnisder Einheitswürfelhat genau das Volumen eins einmal eins mal ein selten billiges Volumenmuss ich wissenwas den hier mit dem Volumen aus dem Einheitswürfelwirdund das wird aus dem Volumen wenn ich eine Kante verdreifachenwenn Sie hier eine Kante verdreifachenBeistrich welche geschickter Weise immer diese wenn Sie hier eine Kante verdreifachenhaben sie das dreifacheVolumengenau die Situation übrig bleibt die Orientierung gleich wenn diese drei Hirn rechte Hand bilden bilden sie auch nach der verdreifachenrechte Handnach minus Verdreifachungfür eine umgekehrtseine linke Hand?? plus drei Platz rechte Handin das heißt ein Faktor in einer Spaltekommt einfach direkt raus aus der Determinantedrei malzwei minus siebenbis zwei minus siebeneins Jahr dort eingeklemmt ?? jetzt ein zwei drei Museen stehennull zwei vier einseins von diesen dreienauf das dreifache verlängert das Volumen auf das dreifache gebrachtdie Orientierungbei belassen das heißt die Determinante muss auch plus dreimal so groß seinrein aus der geometrischenAnschauungdas heißt ich kann aus einer Spalte ein Faktor rausziehen?? aus einer Spaltewenn sie zweite Spalte gibt's aus der ?? Faktor raus ziehen kann die danach einen neuenweißen Faktor zweimal zuwas man dannim Nachhinein noch sieht ?? sofort mit zugeschrieben?? dasselbe kann man mit Seilen machenwenn ich ein Faktor in einer Zeile raus ziehen kannDieter dann einfach vor der Determinantesamt Vorzeichendie man im Nachhinein erst ?? mit den Spaltendann weiter mit denSpalten