[Playlisten] [Impressum und Datenschutzerklärung]

06E.2 Cramer-Verfahren am Beispiel


CC-BY-NC-SA 3.0

Tempo:

Anklickbares Transkript:

undjetzt noch ein Leitsystemstreng mal mit dem Kramer Verfahrenmal Öse mitdem Kramer Verfahrenvor ?? des GleichungssystemXminus zwo ist gleich eins zwei Xplus Yist gleich zwei vier Ybis drei Z ist gleichdreiX plus zwei Yist gleich vierklein A vorab sicher sauber zur Erinnerungdas Kammerverfahrenund das Gas Eliminationsverfahrendas können die jeweils prinzipiell was kann das Kammerverfahrenwas das Cross-over nicht kann oder umgekehrtalsoKramer Verfahren das basiert auf der Determinante und die Determinantewill eine quadratischeMatrix genauso viele Zeilen wie Spaltender KoeffizientenMatrix muss quadratisch an sie brauchen genauso viele Unbekannte die Gleichungen sonst geht das Kammerverfahrennicht zumindest nicht so wie sie im Buche steht undes hat die DeterminanteDrindeterminantenausrechnen ist damit der Katastrophewenn die Matrizen groß werdensie mit zehn mal zehn oder nur hundert mal hundert Mark sammelt erst recht wenn sie Tausende tausend Matrix habendann ist die Determinante überhaupt gar keine gute Idee für kleineGleichungssystememit genauso vielen Gleichungen wie Unbekannte Komma das Kramerverfahrennehmen und ansonsten kann man es vergessenund sobald siekeine Eindeutigkeithabenoder gar keine Lösung haben für das Kammerverfahren auch gut auf die Naseaus das es was für den Schulgebrauch das Kammerverfahrenim kleinen Rahmen aber das ist nichts was man jetzt tatsächlich programmiertfür große Gleichungssystemnichtsdestotrotzschön wiederholen für Determinanten?? sie das jetzt mal streng mit dem Kramer Verfahrensoals erstes kommt also die Determinanteder KoeffizientenMatrixDemo wird zu aller erstdas ist also die Determinantevoneinsnull Ykein Zminus eins Uzwei Xein Yklein Z klein Ukein X aber viel Ydreizehnteskein nunein X zwei Y kein Z ein U ein X zwei Ykein Z ein U das ist die KoeffizientenMatrixdavon will ich die Determinantees ist anscheinend doch zu verlockenddie der für Determinantenimmer nach Schema F auszurechnendieses von dreimal drei kennen das geht aber nicht also bei zwei mal zweikönnen Sie rechnenProdukt auf der Hauptdiagonalenminus Produkt auf der Nebendiagonalenokay?? drei mal drei die Regel von ?? istda können Sie rechnen Produkt auf derHauptdiagonalenProdukt auf der man so will ersten Nebendiagonalenzwei Spalten in der Schreiben erst bald wiederholen und noch mal Produktagierenund in der anderen Richtung subtrahierendas geht bei drei mal dreidie Regel von ServiceABA vier mal vierdas haut nicht hin das habe ich schon häufiger gesagt in den Videos aber anscheinend muss man das noch häufiger sagen bei vier mal vier geht das nicht sodie Determinanten werden zum Schluss ausgerechnet in die man alle Vertauschungan sich überlegen kann ich nehme ein Elementaus der ersten Spalte ich nehme eins aus der zweiten Spalte aber einer anderenzeiligneben einem Element aus der dritten Spalte aber eine Zeit die noch nie vorgekommen ist und ich nehme ein Element aus der vierten Spalte eine Zeit nicht vorgekommen ist alle dieseMöglichkeiten diktiert man durchden Hand die zwei Möglichkeitenbei zwei mal zweimeiner drei mal drei Matrix cern drei Möglichkeiten ein Element aus der ersten Spalte zu wählen ?? noch zwei übrig aus der zweiten ?? letztes festgelegt wie kriegen sie sechs Sterne plus plus plus minus minus minus sechs der zwei zwei zwei TermeKomma dreizehnte sechsterbei vier mal vier brauchen sie vier mal drei mal zweimal einen Termvier mal drei zwölf mal zwei ?? vier zwanzig Therme wenn sie dieses hier übertragen auf vier mal vierlenkte sie nicht gegenseitig damit kann ich seinwenn sie sachlich übertragen auf dem A vier kann nicht hinaus ?? wir brauchen mehr Thermemuss entwickelnEntwickeln einer Determinantenach einer Spalte zum Beispiel sie können sich zum Beispiel die erste Spalte nehmenund die Determinante entwickelnwird natürlich sinnvollerweise eine Spalte nehmen in der möglichst vieleNullen vorkommen oder eine Zeile nehmen in der möglichst viele Nullen vorkommendie vorletztedie sieht gut aus lauter Nullen und nur die eine drei denn ich entwickle dieseDeterminantenach der dritten SpalteSchachbeträgeplus MinusPlusist sprechen weiter nach Schachbrettminusbloßdiese drei kommt mit einerPlusdreimaljetzt kommt die unter Determinantesie streichendie Zeilen der die drei Städte streichen die Spalte in der die drei steht eins nulleins eins null eins zwei eins null zwei eins nulleins zwei eins eins zwei einsund das war's schonplus Nummer die unter Determinantein der sie die erste Zeile die dritte Spalte streichen muss sie nicht ausreichend ?? besteht nun malminus null mal die unter Determinantein der sie die zweite Zeile dritte Spalte streichen nun mal diese gaben sich ausrechnenund hierauch wirklich wollen minus null mal die unter Determinantevierte Zeile gestrichendritte Spalte gestrichen muss er sich ausrichten es bleibt plus drei maldiese unter Determinantedas wäre das Entwickeln nach der dritten Spaltewie auf die Vorzeichen gekommen bin Schachbrettregelalso sie gucken sich ihre Matrix an und schreiben statt der Matrizen schachbretthinausplus Minus plus MinusPlus dann entsprechenddie tapezieren ihre Matrixmit einem Schachbrettdas hatte zu tun mit dem Vertauschen der Spalten und Zeilenwenn ich zwei Spalten vertauschenhabe ich nicht Spiegelung drinnen ein negatives Vorzeichen in der Orientierung wenn ich zwei Zahlen vertauscht ?? auch Spiegelung drin ein negatives Vorzeichenso kommt dann diese Schachbrett plusminus zustandebitte Vertauschen der Zahlen spaltendas Wetter Grundmann plus Minus Plus mit meinem Schachbrett weiter die dreihat ein Plus Plus dreimalden hier und jetzt können Sie mit Service weitermachendas es dreimal drei ?? mitsamt welche fünf mal fünf Determinante hätte müssen sich diese fünfmal wünsche dem Inhalt in einer Spalte oder Zeile entwickelte die vier mal vier Determinantendie vier mal vier Determinanten müsste in einer Spalte oder Zeile entwickeln hätte dann dreimal drei und dann kann ?? seinenJammers jetzt in einem einzigen Schritt dreimal so ist wieder einmal einmal einsBeistricheinmal einmal einsPlus null mal irgendwasaus Buchstabe I plusminus eins mal zwei mal zweimal zwei mal zweiminus jetzt von unten nach oben minus einmal ein spannendes eins mal eins mal minus eins minus zwei mal null null mal eins minus einmal zwei meiner Brüder nurdas steht daund dann sind wir beiunseren wir eilendsminusvierminus dreiminus minus eins minus drei plus eins sind minus zweidreimal minus zwei werden minus sechs für die KoeffizientenDeterminantewas sagt uns ?? dieser Zahlenwert minus sechswenn sie das mit dem Kramer Verfahren schon so bisschen verinnerlicht habenoderdie Bedeutungder Determinante verinnerlicht haben was heißt jetzt minus sechsan der Stelle für die Determinantevon der Matrix die hier links mit AZO modifiziertistokayich gucke also dann neu rauskommt oder nicht des minus sagt mir jetzt was zu Orientierungdas es jetzt nicht so wichtig bei den Jahren gleichen System geometrisch verspannt wird aus der linken eine rechte Handstrandist das das nicht nur lässt das ist ungleich null dass das Wesentliche sonst hätte ich es mit dem Kramer Verfahren verlorenmuss er überprüfen ob diese Determinante null ist oder nicht ?? hoffentlich ist sie nicht nur unnatürlichwirkende Zahl würfeln ?? typischerweise nicht nur sein ?? die Chancen sind gut dass diese Zahl nicht nur lässt er sagt etwas über die Matrix widerstehtdie Determinantesagt ja was passiert mit dem Volumen von einem jetzt vier dimensionalenKörper den ich durch diese Matrix ?? durchlaufen lasse transformieren mit der Matrix was passiert mit dem Volumen es wird mal minus sechs genommen das heißt es hat weiterhin ein emotionales Volumen ich verliere keine Dimensionenheißt das nebenbeidas heißt diese Matrix die hier stehthat den Rang vieres kommt der komplette Raum wieder raus wenn sie den Rang vier hat als vier mal vier Matrix hatte automatischden defekten Null alles ist in Ordnung es gibt genau eine Lösung des gibt eine Lösungund genau einedas sagt uns das hier minus sechs rauskommt aber nicht nur rauskommtwichtig ist doch dabei nur rauskommt dass es das ersteKramer Verfahrendie Determinante der Koeffizientenmatrixist die ungleich null wenn sie gleich null ist dann stehen wir daund müssen noch mal neu nachdenkenjetzt haben wir nur noch wenig Zeit bestimmen ?? ?? Xwas ich weiß jetzt dass das Kramer Verfahren funktioniertund kann damit zum Beispiel X bestimmenanalogY Z um sie bestimmen MatrixPunkt sie nehmen also im Nenner unsereKoeffizienten Determinante daran sehen Sie schon wenn die kompetente Debatte nur lässt sich offensichtlichirgendwas schief gehen das Kampfverfahren funktioniert nur wennbei der Kurve Sendetermin hatte nicht nur rauskommtim Zähler stehtfür das Xdie KoeffizientenMatrixin der Determinante aber sie tauschen die erste Spalte ausgegendie in Homogenitäteins zwei drei vierdie erste Spalte ausgetauscht gegen ein zwei drei vier warum das so ist sie die alten VideosKommaerklärtgeometrisch recht anschaulich nur zwanzig Minuten drüber nachdenken ein zwei drei vier in die erste Spalte der Rest bleibt null eins vier zweinull null drei null null null drei nullminus eins null null einseins null null eins mit Y gefragt wäre hätte ich die zweite Spalte ausgetauscht und separat werde die dritte Spalte ausgetauschtund so weiterNaja und jetzt werde ich diese Determinante darum natürlich genauso entwickeln wie die geradealso schon minus ein Sechstelmaljetzt wieder die Entwicklungnach der dritten Spalte und die Frage aufkam ob sie nach der dritten Spalte entwickeln oder nach der vierten Zeile was auch immer es muss immer dasselbe rauskommen in die dritte Spalte bei der sie offensichtlichdas effizienteste istplus Minus plusMinusplus die drei hat ein Pluszeichennach dem Schachbrettdas muss ja normal sagenlässt Pluszeichen bezieht sich jetzt auf diese Zahl drei plus drei schreibe ich mal ausdrücklich plus drei mal die unter Determinantein der unter Determinante steht nichts wegen SchachbrettrennenSchachbrett bezieht sich auf die Zahldavorin der unter Determinante stets eins null minus eins eins null minus eins zwei eins null zwei eins null vier zwei einsvier zwei einswenn hier nicht lauter Nullen gestanden hätten bis auf die dreidann hätte ich noch mehr dazu Gericht plus oder minusbla mal unter Determinante und so weiter und so weiternetterweise ist es hier nicht der Fall ?? ich bin also bei minusein Sechstel mal dreijetzt kommt wieder Serviceeinmal eins zwei einsPlusnull mal null ?? hinschreibenplusminus einsmal zwei mal zwei sie schreibt kann ich mir die beiden Spalten der Hintergrund sicherlich minus eins mal zwei mal zwei als minus viersteht davon sofort eins schreiben sollenmüssen schneller hierund jetzt von unten nach obenabziehenminus vier mal eins mal minus eins abziehenviermal ein zwei minus eins also minus vier abziehen das heißtBeistrich dass immerhin minus minus vier nicht zu viel Verwirrung minus vierzigder nächste zwei mal null mal eins abziehen oder steht ?? null drei minus null wenn Sie so wollen ?? und der letzte im Bunde eins mal zwei mal nullnull drin bis sich ein ?? abziehen aber sowieso null so weit aber den dann haben wir minus drei Sechstel also minus ein halb mal eins minus vier sind minus dreiplus vier?? geschickt vermittelt verrechnen soll minus vierplus vierundsiebzig Weg statt eins diese ganze Klammer wird zu einsminus ein halb mal eins wenn Sie so wollen minus ein halb X muss gleich minus ein halb sein ohne wenn und aber wenn das Kramer Verfahren funktioniert die Koeffizientendie dem Land ungleich null ist kriegen sie eine eindeutige Lösung aus Citys X ist gleich minus ein halb Y Z und so weiterSchema F Rings entsprechend raus