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07B.8 Eigenvektor zu einer 3x3-Matrix; Eigenwert gegeben


CC-BY-NC-SA 3.0

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zuden Eigenwertenwenn ichdiese Matrix habe eine drei mal drei Matrixdreieinsminus dreiminusfünf dreizwominus zwoachtich sage mal an diese Matrixhateinen Eigenwertmit vier??und bestimmen Sie mal einen Eigenvektorzu diesem Eigenwertdieser Matrixalso bisher hatten wir das ja einen Schritt vorher noch lernenich schreibedas charakteristische Polynom dieser Matrix Hindernisse Lander vor kubische Gleichungenund ich finde eine der Lösungenist vierSabine Hirsch warähmein Eigenvektorjetzt zum Eigenwert vier also ein Vektorschon mal ganz was X Y Z der vervierfachtwird soein Eigenvektor zum ein hundert vierdiese Matrix ?? wieder hinfahrendiese Matrix auf diesen weiter angewendet ist das vierfache von ?? ein Eigenvektorist ein Vektor derparallel bleibtdie Matrix auf ihn wirkt?? einenSender letztes Mal auchmeine Drehungsmatrixhaben ?? Matrix jeden Vektor dreht um soundsoviel Grad nicht rate ich den hundert achtzig Grad und so weiterMinen Krummwinkel drehtdann ist klar ?? kann kein Eigenvektor geben wann alle Vektoren aus Richtung gedreht werdenEigenvektorensind solche die parallel bleibendie Matrix wirkt auf den Vektor der Vektor bleibt Ballervektorbleibt parallelzu dem was man davor eingesetzt hat es hastig ein Vielfaches Punkt das ist einEigenvektordannsoll der Nullvektor sein weilNullvektor einsetzen und sowieso immer der Nullvektor wieder rausdas es ein beliebiges tieferes vom Original dabei nichts gelernt über die Matrixandas könnte man jetzt das Rangsystem hinschreiben und Lösen des Handels teilweise gemacht das ist nichtso das effizientesteShops dazu immerhin drei eins minus drei minus eins fünf drei zweizwei achtman könnte jetzt vorgehen das man sacht okay das heißt der drei Xplusein Yminusminus drei Zist gleichvier Xund so weiterzwei weitere Gleichungendannes geht raffinierterich will's nicht so machenkönnen wenn sich dann erinnerndass sie abstrakt gemacht hattenich möchte das eine Matrixmal einen Vektorein Vielfaches des Vektor selbstder Trick war dieses Vielfache des Wetters nach links zu bringenschreibe dieses Vielfache des Wetters alsVielfaches von der Einheitsmatrixmal den VektorEinheitsmatrixVektor ist der Vektor selbstdrei mal drei eins eins eins auf der Diagonale Matrix nehmen komplett rausund der Trick ist danndas nachlinks zu bringen A mal X minusdas Vielfache der EinheitsmatrixMatrix ist gleich nullund dann kann man es zusammenfassen?? steht hier auf der linken SeiteAminus andermal der Einheitsmatrixmal X das war einer der Schritteum auf diese Gleichung mit Lander für die Eigenwerte zu kommenich interessiert also die Matrixund auf der Hauptdiagonalenlanderden Eigenwert abgezogendas Wetter gleichstehendas rüberbringen nach linksmeine nämlichen ?? wieder wegPunktwenn Sie die vier mal so zu viel überbringen haben siedrei minus vier eins minus drei minus eins fünf minus vierdreizwei minus zwei achtvier malX Y Zist gleich wases gleich der Nullvektordie gleichen wird etwas hübscher ??ich weiß jetzt dass diese Matrix die hier steht das ist nicht mehr die Originalmatrixeiner meiner Originalmatrixminus vier mal die Einheitsmatrixdass diese Matrixmeinen besuchten Eigenvektor zu Nullvektor machtjetzt müssten sie ohne gleichen System in der Lage sein einen Vektor anzugeben der nicht nur des und das hinkriegtein Vorschlag war gerade Kammerverfahrenwerden sie doch was dazu sagensie könnten ja jetzt sagen okaydrei gleichen drei Unbekannte das Schreiben dahin soundsoviel mal ??hinschreibenähmminus XplusYminus drei Zist gleich null und so weiter und so weiter drei gleichen drei Unbekanntekönnen es hinschreibenvergleichenderunbekanntes Komma auf den Gedanken kommt Kramer Verfahrenin dieser Situationgerade nicht Kammerverfahrenwarum gerade nichtumArbeit ?? Determinantenull ?? mit Kamerahätten sie dann ?? X ist gleichirgend eine Determinantedurch die Determinante der Koeffizientenmatrixdie die dem Ernte von diesem Tag ist aber null das Werk hat die interessante Gleichungfür Eigenwertehier komme ich ja drauf dass die Determinantevon ArminlandeEinheitsmatrixnull sein mussalso wenn etwas nicht funktioniert in Situationendas Kammerverfahrennach Konstruktion Beistrich funktionieren beide Determinantevon A minusEigenwert mal Einheitsmatrixnull sein mussScan mit Kramer nicht gehenähmnoch weitereranschaulicher Grund besser wissen kann man nicht gehen kann Kramer liefert in eine einzige Lösung X ist gleich bla ?? Z gleich klarsie können aber wenn sie hier ein Vektor gefunden haben auch das dreizehnfache und das mein vierzig fachen Energie sie dreizehn mal die Nullvektor tausend und vierzig Martin Nullvektor aus deshalb kann esoffensichtlich mit dem Kammer Verfahren nicht gehen zu weit hier einen Vektor gibt der nicht der Nullvektor ist der das kanngibt es endlich viele Vektoren wie das Können Magie Klammer zu zweimal dreizehn alle die dazu null null null werdendie mal null null null null Prozent dreizehn Manndiese Gleichung ist wenn sie überhaupt eine Lösung hatte nicht der Nullvektor istniemalseindeutig lösbarKramer Verfahren heißt immer eine einzige Lösungdas kann mit Kramer nicht funktionierendannman könnte es mit ?? ausmachenwäre aber zu aufwendigderTrick isthatte ich vorgestern schon nach der Trick ist folgendes zu beobachtenwo kriegen Sie diese null Herr sie modifizieren die erste Zeile mit dieser Spaltedie erste Zeile muss senkrecht auf unserem gesuchten Eigenvektor stehenda nicht null rausdie zweite Zeile muss senkrecht auf unserengesuchten Eigenmitteln steht dann nur raus und die dritte Zeile muss senkrecht auf unseren gesuchten Eigenmittel steht das unter und nicht nur ausExcel Facetten senkrecht auf dreien stehen sie Schreiben erster einen in der senkrecht auf zweiendavon stehtdas tun sehen und dann überzeugen sie versichert aber noch mal das wirklich täglich auf dem dritten steht wird er immer tun in dieser Situation sei Komma wasschreiben Sie ein Vektor hinter garantiert senkrecht auf dem grünen und senkrecht auf dem violetten stehtdanngenau also das VektorproduktKreuzprodukt ich niemand hier dasTrennzeichenerweckt dasbegründungsbedürftigSchreiber versucht dazu so versuchenwas mache ich in den Grünen hier das ist minus eins eins minus drei minus eins eins minus dreiKreuzproduktden violettenminus einseins dreiwenn ich dieses Kreuzproduktbilderhabe zum ist ein Vektor der senkrecht auf dem Grün der senkrecht auf dem violetten steht und jeder Vektorsenkrecht auf beiden stehtmit ein Vielfaches davon seindas macht also oben streichen einmal dreiminusminus drei mal einssechsin der Mitte streichen unten anfangen minus drei ?? minus ein dreiminusminus einsmal dreisechsRunden streichen minus eins mal einsminus eins minuseinmal minus eins sind nulldass wir jetzt mein Kandidatund sie können sofort sehen?? ist aus senkrecht auf dem rotenzweimal sechs minus zwei mal sechs Plus irgend was man nullnull werdennun steht dann auch der tut es tatsächlich?? und alle vielfachen davonähmwar dasvorgestern noch nicht so richtig klar geworden sein das sicherheitshalber noch mal warum das funktionierenmussin dieser Situationmuss was sie hieraus kriegen senkrecht auf den letzten stehenes können noch irgendwelcheSpezialfälle auftauchen das in den ersten beiden Zeilen sehr Vektor steht zum Beispiel das Nullvektor rauskriegen oder soKomma wennnicht gar fürchterlich schief gehtFiktion in jedem Fall vernünftigen Vektor aus der ?? auf der letzten Zeile auch noch senkrecht steht dennich weiß er muss senkrecht auf demGrünen stehen ich weiß er muss senkrecht auf dem violetten stehendas heißt es gibt noch eine mögliche Richtunges sei denn diese beiden liegen komisch zum Beispiel dass sie parallel sind oder eines der Nullvektoraber im allgemeinen gibt es noch eine mögliche Richtung senkrecht zu beiden??und wenn diese Richtung nicht senkrecht auch nach dem letzten wäreich gar keinen Eigenvektorein leeres Verboten an der Stelle sozusagen es käme dann nicht nur rauswenn es sich klappen würde das die blaue Richtung senkrecht hier zu der roten ist hätte ich gar keinen Eigenvektorzum Eigenwert vier das passt aber nicht mit vielen Eigenwert ist muss es ein Eigenvektor gebenalso muss das hinhauendas es dieetwasüberraschende Begründung zum Schlussdann sind sie auch gesehenes kommt der tatsächliche natürlich würde ich als Eigenvektor eins eins null eingeben und nicht sechs sechs null angebeninformierstEP null oder minus wurde zwei mindestens zwei hundert ?? an alle vielfachen davon aber nicht das null fache?? gesehen habe also Kramer geht nichtsie können dieses gleichen System aber tatsächlich mit ?? auslösenoder zu Fuß irgendwie mit ihren subtrahieren oder so lösendanndas klappt schonein Behälter natürlich eine Variable über irgend einer dieser drei wird unbestimmt bleiben das klappt schondas erste ?? System lösen zu viel Aufwand weil ich direkt mit den Vektorproduktzum Ziel kommen