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07E.4 Eigenwerte und Eigenvektoren einer 2x2-Matrix, Beispiel


CC-BY-NC-SA 3.0

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zurWiederholungfinden Sie alle Eigenwerteund Eigenvektorenvon der Matrixdie Matrix zwei eins null zweisoEigenwerteflammenderLande ist Eigenwertgenau dann wenndie Determinante jetzt Striche Stadtklammern die Determinante zwei Minuslander eins nullzwei Minuslandergleich null ist genau dann ist dann dein Eigenwertsich also noch malgrob erinnert aber sie hat ?? Komma wo das hergekommen ist ?? ich suche einen Vektor mit der Eigenschaftdas MatrixMatrix als Matrix bei vektorgleichen andermal Vektor istandermal Wechsel kann ich auch schreiben als Lambda mal die Einheitsmatrixmal den Vektorjetzt nichtdie rechte Seite nach linksdann steht daA Minuslandermal die Einheitsmatrixmal den Vektor ist gleich der Nullvektordas von rechts nach links gebrachtden Vektor ausgeklammertwas sehe ich jetztdiese Matrix wieder vorne stehtnach den Eigenvektor zum Nullvektormacht auch das Doppelte ?? eigentlich dazu Nullvektor das dreifache vom Anwender zu Nullvektorein Gleichungssystemmit dieser Matrix hier Arminislandermal Einheitsmatrixgleichen System mit der Matrix hat keine eindeutige Lösungversteht eigentlichbisschen hin und her denktGleichungssystemmit dieser Matrix hat keine eindeutige Lösung dann wissen Sie Kramerwar die Determinantevon diesem Krempel Armin das Lander mal Einheitsmatrixmuss nur sein Kind auch rückwärts wenn wir keine eindeutige Lösung haben und so weiter und so weiter es gibt ein Vektorvorsorge schreiben kannund dann steht da diese Gleichungso kann das jetzt individuell skizziert zustandedie Determinante von Matrix minus andermal anders Matrix ist genau dann null benannte ein Eigenwert istsie müssen hier unbedingt eine quadratische Gleichung erhalten Band meiner zweimal zwei Matrix müssen sie ohne quadratische Gleichung kriegen meiner drei mal drei Matrix unbedingt eine kubische Gleichung kriegen sie Handel typischerweiseeine zwei mal zwei Matrixzwei verschiedene eigene Werteeine Dramadramatikdrei verschiedene Eigenwerteschreit nach quadratischen kubischen Gleichungenhiernur aus zwei Minuslander ins Quadratdurch ?? minus null mal einsgleich Nulldas geht sogar ohne PQ Formelbei dir einfach stets zwei Bundesländer ins Quadrat ist gleich nulldann sehen Sie ?? aus Russland auseinander es gleich zwei ohne wenn und aber es gibt nur ein Lander das ein Spezialfallim Sinne Matrixwürfelnhat sie eine Sommer zwei Matrix befunden hatte nicht nur genau einen Eigenwert ?? hat normalerweise zwei Eigenwerte zwei verschiedene Eigenwerte dieser hat jetzt hier zufälligerweisegenau einen Eigenwertmuss noch anguckenwas Eigenvektorendazu sind Eigenvektorenschreibe ich nochmalszum Eigenwertlandergleich zweimeiner Hände wird eine Skizze eben hat man gemerkt diese Matrixmal den Eigenvektor muss der Nullvektor sein mal ein irgendein Eigenvektor ist der Nullvektor alsodieses zwei minus zwei tausend null einsnull zwangsweißnur diese Matrix mal Frau X von Ysein Eigenvektor ist muss der Nullvektor seinAnsehen sieht oder bleibt er nicht viel übrigsie kriegen raus das vor Ygleich null sein muss und damit wissen jetzt was die Eigenvektorensinddie Menge der Eigenvektoren schreibe ich das mal so endlich mal alle normalerweise gibt man immer nur ein Beispiel an Marianne an der EigenvektoramEigenwertzwei das der einzige den wir habendas ist die Mengealler?? Schwachsinn ist geradedas SystemV nullmit allen V Elementmit der zahlen oder sie nehmen es mit Richtung Vektor eins null alle vielfachen von eins nulldas sind meine Eigenvektorenkann sich noch geometrisch überlegenwarum denn das passiertwarum hat diese Matrixalle Vektorenentlang der x-Achseals Eigenvektorenzum Eigenwert zwei sonst keinendiese Matrix Leerschritt immerhin zwei Einzel zweimetrische Anschauungdiese Matrix zwei eins null zweidie Macht in Vektor eins nullzur ersten Spalte zwei nullund sie macht den Vektornull einsden zwei Standard Basisvektortaktischen Achse zuder zweiten Spalte eins zwei das noch mal anguckenYderXStandard Basisvektorwird verdoppeltbleibt aber entlang der x-Achsedas passiert dem das ?? ?? meine Farbe wirklich kennzeichnenso das passiert entlang der x-Achseentlang dery-Achseder Hirte Y Standard Basisvektorder wird zu eins zweieins nach rechts zwei nach oben so sieht der ausdas macht die Matrixund dann ist offensichtlichwenn Sieeinen Vektor haben Dinge zum Beispielder wird verlängert und gekipptin sowashat keine Chance in Richtung beizubehaltenund so einen Vektor habenverlängern und kippen der keine schon sein Richtung beizubehaltennur die Vektoren entlang der x-Achse die haben eine Chance Richtung beizubehaltenes gibt tatsächlich ?? also nur diese eine eigene Richtungentlang der x-Achsemit dem Eigenwert zweiüber sie diese zweien auf der Diagonalendie Schrein schon sehr laut nach Eigenwert zwei