Einführung in die Matrixalgebra
|
|
- Charlotte Falk
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Einführung in die Matrixalgebra Sven Garbade Fakultät für Angewandte Psychologie SRH Hochschule Heidelberg Bachelor S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 1 / 55
2 Agenda Matrizen Quadratische Matrizen Rechnen mit Matrizen Multiplikation von Matrizen Determinante Inverse einer Matrix Kronecker Produkt Übungen S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 2 / 55
3 Matrizen Definition Definition einer Matrix Eine Matrix (Mehrzahl: Matrizen) ist eine Tabelle mit Zahlen. Die Größe einer Matrix wird angegeben durch die Anzahl der Zeilen und die Anzahl der Spalten. Eine Datenmatrix vom Typ 3 2 hat 3 Zeilen und 2 Spalten. Eine Datenmatrix vom Typ 5 5 hat 5 Zeilen und 5 Spalten. Geläufige Indizes für die Anzahl der Zeilen und Spalten sind: sind z. B. i und j, oder m, n und p, q. Indizes können unter der Bezeichnung der Matrix stehen. Jede Zahl (Element) in der Datenmatrix kann durch die Indizes für die Zeile und für die Spalte eindeutig bestimmt werden. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 3 / 55
4 Matrizen Definition Beispiel X = (3 4) und allgemein A (m n) = a 11 a a 1n a 21 a a 2n... a m1 a m2... a mn S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 4 / 55
5 Matrizen Definition Die Sache mit den Klammern Es gibt unterschiedliche Methoden, Matrizen zu klammern: = = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 5 / 55
6 Matrizen Definition Rechnen mit Matrizen Mit Matrizen kann gerechnet werden. Für Matrizen gelten besondere Rechenregeln. Mit Hilfe der Matrixalgebra können z. B. Probleme aus der Statistik, Geometrie und Vektorrechnung kompakt angegangen werden. Der Aufwand der Berechnungen kann sehr komplex sein. Viele Statistikprogramme bzw. Mathematikprogramme haben Routinen zur Matrixalgebra. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 6 / 55
7 Matrizen Vektoren und Skalare Vektoren und Skalare Hat eine Matrix nur eine Spalte, aber mindestens zwei Zeilen, spricht man von einem Spaltenvektor. 1 3 a = (m 1) a 1 a 2., Beispiel: a = a m Hat eine Matrix nur eine Zeile aber mindestens zwei Spalten, spricht man von einem Zeilenvektor.. 45 b = [a 1, a 2,..., a n ], Beispiel: b = [1, 3, 5, 6] Hat eine Matrix lediglich eine Zeile und nur eine Spalte, spricht man von einem Skalar. Matrizen werden immer mit einem Großbuchstaben abgekürzt, Vektoren und Skalare mit einem kleinen Buchstaben. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 7 / 55
8 Matrizen Transponieren Transponieren I Wird eine Matrix gekippt, d.h. werden Zeilen und Spalten vertauscht, spricht man von einer transponierten Matrix. Eine transponierte Matrix wird mit einem Hochkomma gekennzeichnet, gelegentlich mit dem Zeichen. Umformung: A = (m n) a 11 a a 1n a 21 a a 2n... A a m1 a m2... a mn Es gilt: (A ) = A bzw. (A ) = A. (n m) = a 11 a a m1 a 12 a a m2... a 1n a 2n... a mn S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 8 / 55
9 Matrizen Transponieren Transponieren II Beispiel: B = (4 3) B (3 4) = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 9 / 55
10 Quadratische Matrizen Definition Quadratische Matrizen I Hat eine Matrix ebenso viele Zeilen wie Spalten, spricht man von einer quadratischen [ ] Matrix. Beispiel: 4 7 A = (2 2) 7 6 Eine obere Dreiecksmatrix ist eine quadratische Matrix mit Nullen unterhalb der Hauptdiagonalen: u 11 u 12 u 1n 0 u 22 u 2n U = (n n)......, Beispiel: U = u 1n S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 10 / 55
11 Quadratische Matrizen Definition Quadratische Matrizen II Eine untere Dreiecksmatrix ist eine quadratische Matrix mit Nullen oberhalb der Hauptdiagonalen: l L = l 21 l (n n)......, Beispiel: L = l n1 l n2 l nn Bei einer Diagonalmatrix sind alle Elemente außer der Hauptdiagonalen Null: d D = diag(d 0 d , d 2,..., d b ) = (n n) d n S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 11 / 55
12 Quadratische Matrizen Definition Quadratische Matrizen III Stimmen alle Elemente d 1, d 2,..., d b auf der Hautdiagonalen einer diagonalen Matrix überein, nennt man diese Skalarmatrix. Beispiele: D = 0 2 0, S = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 12 / 55
13 Quadratische Matrizen Einheitsmatrix oder Identitätsmatrix Einheitsmatrix oder Identitätsmatrix Stehen in einer quadratischen Matrix auf der Hauptdiagonalen nur Einsen und ansonsten nur Nullen, spricht man von einer Einheitsmatrix oder Identitätsmatrix I: I = (n n) , Beispiel: I 4 = Hinweis: der Indizes wird i. d. R. weggelassen. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 13 / 55
14 Quadratische Matrizen Symmetrische Matrizen Symmetrische Matrizen Eine quadratische Matrix A ist symmetrisch, wenn gilt A = A. Es gilt a mn = a nm. Beispiel: C = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 14 / 55
15 Quadratische Matrizen Spur einer Matrix Spur einer Matrix Als Spur einer quadratischen Matrix wird die Summe der Hauptdiagonalen bezeichnet: n Spur(A) = i=1 a ii Beispiel: B = hat Spur(B) = 3 i=1 b ii = = 7. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 15 / 55
16 Rechnen mit Matrizen Addition von Matrizen Addition von Matrizen Matrizen gleicher Ordnung, d.h. sie haben die gleiche Anzahl an Zeilen und Spalten, können miteinander addiert werden. Es werden alle korrespondierenden Elemente beider Matrizen addiert. Beispiel: A = 5 2, B = dann: C = A + B = = Die Addition ist kommutativ: A + B = B + A. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 16 / 55
17 Rechnen mit Matrizen Subtraktion von Matrizen Subtraktion von Matrizen Matrizen gleicher Ordnung, d.h. sie haben die gleiche Anzahl an Zeilen und Spalten, können voneinander subtrahiert werden. Es werden alle korrespondierenden Elemente beider Matrizen subtrahiert. Beispiel: dann: A = [ ] [ ] , B = D = A B = [ ] [ ] [ ] = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 17 / 55
18 Multiplikation von Matrizen Multiplikation mit einem Skalar Multiplikation mit einem Skalar Bei der Multiplikation eines Skalars mit einer Matrix wird jedes Element der Matrix mit dem Skalar multipliziert: B = ca, wobei b mn = ca mn. Beispiel: [ ] A =, c = 3, [ ] B = 3 A = A 3 = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 18 / 55
19 Multiplikation von Matrizen Multiplikation zweier Matrizen Multiplikation zweier Matrizen I Matrixmultiplikation hat keine direkte Entsprechung in der skalaren Multiplikation. Zwei Matrizen können miteinander multipliziert werden, wenn die Anzahl der Spalten der linken Matrix identisch ist mit der Anzahl der Zeilen der rechten Matrix: Multiplikation möglich: [ ] (2 3) (3 3) Multiplikation nicht möglich: [ ] (3 3) (2 3) S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 19 / 55
20 Multiplikation von Matrizen Multiplikation zweier Matrizen Multiplikation zweier Matrizen II Allgemein: Damit zwei Matrizen multipliziert werden können, müssen die inneren Typenangaben übereinstimmen. Eine Matrix X vom Typ 2 3 kann z.b. mit einer Matrix vom Typ 3 4 multipliziert werden: (2 3) (3 4). Als Ergebnis bekommt man eine Matrix, deren Größe durch die äußeren Typenangaben bestimmt ist, hier: (2 4). Dann werden die korrespondierenden Elemente jeweils multipliziert und aufaddiert. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 20 / 55
21 Multiplikation von Matrizen Vorgehen bei der Multiplikation Vorgehen bei der Multiplikation a11 a12... a1p a21 a22... a2p an1 an2... anp A : n rows p columns b11 b12... b1q b21 b22... b2q bp1 bp2... bpq B : p rows q columns c11 c12... c1q c21 c22... c2q cn1 cn2... cnq a21 b12 a22 b22 a2p bp C = A B : n rows q columns Abbildung von S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 21 / 55
22 Multiplikation von Matrizen Beispiele Beispiele I 1 Multiplikation mit Einheitsmatrix: [ ] (2 3) (3 3) [ ] 1(1) + 2(0) + 3(0), 1(0) + 2(1) + 3(0), 1(0) + 2(0) + 3(1) = 4(1) + 5(0) + 6(0), 4(0) + 5(1) + 6(0), 4(0) + 5(0) + 6(1) [ ] = Zwei Matrizen: [ ] [ ] = [ ] [ ] 1(0) + 2(2), 1(3) + 2(1) 4 5 = 3(0) + 4(2) 3(3) + 4(1) 8 13 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 22 / 55
23 Multiplikation von Matrizen Beispiele Beispiele II 3 Multiplikation eines Zeilenvektors mit einem Spaltenvektor: 1 [2, 0, 1, 3] 6 0 = 2( 1) + 0(6) + 1(0) + 3(9) = 25 9 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 23 / 55
24 Multiplikation von Matrizen Eigenschaften der Matrixmultiplikation Eigenschaften der Matrixmultiplikation Einige der Eigenschaften der Matrixmultiplikation lauten: (A + B)C = AC + BC A(B + C) = AB + AC Matrixmultiplikation ist nicht unbedingt kommutativ: zwei Matrizen sind nur dann multiplizierbar, wenn ihre inneren Typangaben gleich sind. Beispiel: Eine (4 2) Matrix kann mit einer (2 3) Matrix multipliziert werden, eine (2 3) aber nicht mit einer (4 2). S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 24 / 55
25 Multiplikation von Matrizen Übungen Übungen Berechnen Sie: [ ] [ ] =? [ ] [ ] 2 0 =? S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 25 / 55
26 Multiplikation von Matrizen Übungen Übungen Berechnen Sie: [ ] [ ] [ ] = [ ] [ ] [ ] = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 25 / 55
27 Multiplikation von Matrizen Der Sinn hinter der Matrixmultiplikation Der Sinn hinter der Matrixmultiplikation Mit Hilfe der Multiplikation von Matrizen können Gleichungssysteme kompakt geschrieben werden. Beispiel: 2x 1 + 5x 2 = 4 x 1 + 3x 2 = 5 Mit Matrizen geschrieben: [ ] [ ] [ ] 2 5 x1 4 = bzw. x 2 Ax = b, mit A = [ ] 2 5, x = 1 3 [ x1 x 2 ], b = [ ] 4 5 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 26 / 55
28 Determinante Determinante Determinante Eine Determinante ist eine Kennzahl einer quadratischen Matrix, in deren Berechnung sämtliche Elemente der Matrix einbezogen werden. Bis zu einer Größe von (3 3) lässt sich die Determinante relativ einfach per Hand rechnen. In der Statistik kommen Determinanten z. B. bei der multivariaten Normalverteilung vor, oder werden gelegentlich zur Bestimmung der Inversen einer Matrix genutzt. Man schreibt det A bzw. A. Es gilt: det I = 1. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 27 / 55
29 Determinante Bestimmung der Determinate einer (2 x 2) Matrix Bestimmung der Determinate einer (2 2) Matrix Berechnung: det A = a 11 a 12 a 21 a 22 = a 11a 22 a 12 a 21 Beispiel: det A = = = = 14 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 28 / 55
30 Determinante Bestimmung der Determinate einer (3 x 3) Matrix Bestimmung der Determinate einer (3 3) Matrix Die Berechnung wurde mit der Regel von Sarrus vereinfacht: Beispiel: a b c det A = d e f = aei + bfg + cdh gec hfa idb g h i det A = = = = 118 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 29 / 55
31 Determinante Bestimmung bei Matrizen höherer Ordnung Bestimmung bei Matrizen höherer Ordnung Zur Berechnung der Determinante höherer Ordnung gibt es verschiedene Algorithmen. Per Hand sind diese alle recht aufwendig zu rechen. In einigen Lehrbüchern, z. B. [Bortz, 1999, S. 693ff], wird die Determinate höherer Matrizen über Kofaktoren bzw. Minoren berechnet. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 30 / 55
32 Determinante Singuläre Matrizen Singuläre Matrizen Ist die Determinante einer Matrix 0, wird diese als singulär bezeichnet. Ursachen: Mindestens eine Zeile (bzw. Spalte) lässt sich als Linearkombination einer anderen Zeile (bzw. Spalte) darstellen. Es gibt identische Zeilen bzw. Spalten. Beispiel, Zeile 2 ist das 1.5fache der Zeile 1: det A = = = 0 Eine singuläre Matrix hat nicht den vollen Rang. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 31 / 55
33 Inverse einer Matrix Was ist die Inverse? Was ist die Inverse? I In der skalaren Algebra ist die Division entscheidend zur Lösung einfacher Gleichungen, z. B. 6x = 18 x = 18 6 = 3 bzw. äquivalent: 1 6 6x = x = 3 Die Multiplikation eines Skalars mit seinem Kehrwert (Reziprokem) ergibt 1: a 1 a = 1 bzw. a a 1 = 1. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 32 / 55
34 Inverse einer Matrix Was ist die Inverse? Was ist die Inverse? II In der Matrixalgebra gibt es keine direkte Entsprechung zur Division, aber viele quadratische Matrizen haben eine Inverse. Wird eine quadratische Matrix A mit ihrer Inversen A 1 multipliziert, resultiert die Einheitsmatrix I: AA 1 = A 1 A = I Die Inverse A 1 hat die gleiche Ordnung (Anzahl an Zeilen und Spalten) wie A. Existiert zu einer quadratischen Matrix eine Inverse, nennt man die Matrix nicht-singulär, existiert die Inverse nicht, nennt man die Matrix singulär. Ist die Determinante einer quadratischen Matrix 0, existiert die Inverse nicht, die Matrix ist dann singulär. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 33 / 55
35 Inverse einer Matrix Was ist die Inverse? Berechnung der Inversen Es gibt viele Möglichkeiten, die Inverse einer Matrix zu berechnen. Anschaulich ist die Gauß-Jordan Methode. Auch mittels der Determinanten lässt sich die Inverse bestimmen. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 34 / 55
36 Inverse einer Matrix Gauß-Jordan Verfahren Prinzip des Gauß-Jordan Verfahrens 1 Erstellung einer erweiterten (augmentierten) Matrix: links ist die zu invertierende Matrix und rechts die Einheitsmatrix. 2 Die linke Seite der augmentierten wird durch Umformungen mit den Regeln des Gaußschen Eliminationsverfahrens in die Einheitsmatrix überführt. Auf der rechten Seite kann dann die Inverse abgelesen werden. 3 Ist die Matrix singulär (d. h. sie hat nicht vollen Rang), kann die Matrix nicht in die Einheitsmatrix überführt werden. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 35 / 55
37 Inverse einer Matrix GaußschesEliminationsverfahren Gaußsches Eliminationsverfahren Die Umformungen des Gaußschen Eliminationsverfahrens lauten: Multiplikation einer Zeile mit einer Konstanten ( 0). Addition des Vielfachen einer Zeile zu einer anderen Zeile. Vertauschen zweier Zeilen. Diese Umformungen lassen die Lösung des Gleichungssystems unverändert. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 36 / 55
38 Inverse einer Matrix GaußschesEliminationsverfahren Beispiel zu Gauß-Jordan I Für die Matrix soll mittels Gauß-Jordan Elimination die Inverse gefunden werden. R 1, R 2, R 3 sind die erste, zweite und Dritte Zeile: 1 Bilde erweiterte Matrix, operiere auf Zeile R 2 und R 3 : R 2 R R 3 3R 1 2 Subtrahiere R 2 von R 1 und R 3 : R R 2 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 37 / 55
39 Inverse einer Matrix GaußschesEliminationsverfahren Beispiel zu Gauß-Jordan II 3 Division auf Zeile R 1 und R 3 : : : 8 4 Operiere auf Zeile R 1 und R R R Letzte Multiplikation in R 3 : ( 1) S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 38 / 55
40 Inverse einer Matrix GaußschesEliminationsverfahren Beispiel zu Gauß-Jordan III 6 Die Inverse kann rechts abgelesen werden: Prüfung: = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 39 / 55
41 Inverse einer Matrix Berechnung der Inversen mittels Determinante Berechnung der Inversen mittels Determinante Die Inverse einer Matrix kann auch über die Determinante und der Adjunkten einer Matrix erfolgen: A 1 = 1 det A adj(a) Die Adjunkte oder Komplementäre einer Matrix ist die transponierte Kofaktorenmatrix (zur Adjunkten einer Matrix vgl. z. B. [Bortz, 1999, S. 696ff]). Die Adjunkte ist bei quadratischen Matrizen mit Ordnung über 3 aufwendig zu berechnen. Sollen Inverse bis zu einer Ordnung von 3 berechnet werden, sind die Rechenschritte aber überschaubar, vgl. z. B. Wikipedia, ( ). S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 40 / 55
42 Inverse einer Matrix Berechnung der Inversen mittels Determinante Inverse einer (2 2) Matrix mittels Determinante Beispiel: A 1 = (2 2) [ ] 1 a b = 1 [ ] d b = c d det A c a [ ] 1 A = = [ ] 3 5 = 1 2 Kontrolle: [ ] [ ] = [ ] ad bc [ ] 3 5 = [ d ] b c a [ 3 ] S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 41 / 55
43 Inverse einer Matrix Berechnung der Inversen mittels Determinante Inverse einer (3 3) Matrix mittels Determinante a b c A 1 = d e f (3 3) g h i 1 = 1 ei fh ch bi bf ce fg di ai cg cd af det A dh eg bg ah ae bd S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 42 / 55
44 Inverse einer Matrix Berechnung der Inversen mittels Determinante Beispiel I Wie lautet die Inverse der Matrix 1 1 3? Berechnung der Determinante: det A = = = = 4 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 43 / 55
45 Inverse einer Matrix Berechnung der Inversen mittels Determinante Beispiel II 2 det A ist nun bekannt, die Formel kann komplett ausgefüllt werden: A 1 = = = = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 44 / 55
46 Inverse einer Matrix Berechnung der Inversen mittels Determinante Beispiel III 3 Gegenprobe: = Die Inverse zu lautet demnach S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 45 / 55
47 Kronecker Produkt Definition Kronecker Produkt Das Kronecker Produkt einer Matrix A der Ordnung (m n) und der Matrix B der Ordnung (p q) wird geschrieben als A B und ist definiert als: A B = (mp nq) a 11 B a 12 B a 1n B a 21 B a 22 B a 2n B a m1 B a m2 B a mn B S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 46 / 55
48 Kronecker Produkt Beispiel Beispiel Kronecker Produkt einer (3 3) Einheitsmatrix mit einer (2 2) Matrix: [ ] σ 2 1 σ 12 σ σ2 2 = σ1 2 σ σ 12 σ σ1 2 σ σ 12 σ σ1 2 σ σ 12 σ2 2 S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 47 / 55
49 Kronecker Produkt Beispiel Eigenschaften Einige Eigenschaften des Kronecker Produkts: A (B + C) = A B + A C (B + C) A = B A + C A (A B) D = A (B D) c(a B) = (ca) B = A (cb) S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 48 / 55
50 Kronecker Produkt Anwendungen Anwendungen Mit dem Kronecker Produkt lassen sich dessinierte Matrizen kompakt darstellen. Sinnvoll z. B. bei linearen Modellen, um Kovarianzen mit korrelierten Einflussgrößen abbilden zu können. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 49 / 55
51 Übungen Häufige Anwendungsfälle Übungen Häufige Anwendungen mit Matrizen: Regressionsanalyse: Multiplikation einer Matrix mit ihrer transponierten: Z = XX. Bei multivariaten Methoden: u Au, wobei A mit Ordnung (n n) und u und u ein n-dimensionaler Spalten- bzw. Zeilenvektor darstellt. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 50 / 55
52 Übungen Multiplikation einer Matrix mit ihrer Transponierten Beispiel Z = XX Daten: 1 5 X = 4 2 (5 2) , 7 8 Z = XX =? S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 51 / 55
53 Übungen Multiplikation einer Matrix mit ihrer Transponierten Beispiel Z = XX Lösung: X = , [ ] Z = XX = = S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 52 / 55
54 Übungen Multiplikation einer Matrix mit zwei Vektoren Beispiel u A u Daten: u = [3, 1, 2], A = 3 4 2, u Au =? S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 53 / 55
55 Übungen Multiplikation einer Matrix mit zwei Vektoren Beispiel u A u Lösung: u = [3, 1, 2], A = 3 4 2, u Au = [3, 1, 2] = [20, 6, 1] 1 = Das Ergebnis ist ein Skalar. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 54 / 55
56 Übungen Multiplikation einer Matrix mit zwei Vektoren Literaturverzeichnis Bortz, J. (1999). Statistik für Sozialwissenschaftler. Berlin: Springer, 5. edition. Fox, J. (2008). A Mathematical Primer for Social Statistics. Sage Pubn Inc, 1 edition. S. Garbade (SRH Heidelberg) Matrixalgebra Bachelor 55 / 55
Basiswissen Matrizen
Basiswissen Matrizen Mathematik GK 32 Definition (Die Matrix) Eine Matrix A mit m Zeilen und n Spalten heißt m x n Matrix: a a 2 a 4 A a 2 a 22 a 24 a 4 a 42 a 44 Definition 2 (Die Addition von Matrizen)
MehrMatrix: Eine rechteckige Anordnung reeller Zahlen a ij (i = 1,..., n i ; j = 1,..., m) in Zeilen und Spalten. Die a ij heiÿen Elemente von A.
Matrizenrechnung Matrix: Eine rechteckige Anordnung reeller Zahlen a ij i = 1,..., n i ; j = 1,..., m in Zeilen und Spalten. Die a ij heiÿen Elemente von A. a 11 a 12... a ij... a 1m a 21 a 22.........
Mehr1 Definition. 2 Besondere Typen. 2.1 Vektoren und transponieren A = 2.2 Quadratische Matrix. 2.3 Diagonalmatrix. 2.
Definition Die rechteckige Anordnung von m n Elementen a ij in m Zeilen und n Spalten heißt m n- Matrix. Gewöhnlich handelt es sich bei den Elementen a ij der Matrix um reelle Zahlen. Man nennt das Paar
MehrÖkonometrische Analyse
Institut für Statistik und Ökonometrie, Freie Universität Berlin Ökonometrische Analyse Dieter Nautz, Gunda-Alexandra Detmers Rechenregeln für Matrizen Notation und Matrixeigenschaften: Eine Matrix A der
MehrMatrizen. a12 a1. a11. a1n a 21. a 2 j. a 22. a 2n. A = (a i j ) (m, n) = i te Zeile. a i 1. a i 2. a i n. a i j. a m1 a m 2 a m j a m n] j te Spalte
Mathematik I Matrizen In diesem Kapitel werden wir lernen was Matrizen sind und wie man mit Matrizen rechnet. Matrizen ermöglichen eine kompakte Darstellungsform vieler mathematischer Strukturen. Zum Darstellung
Mehra 11 a 12 a 1(m 1) a 1m a n1 a n2 a n(m 1) a nm Matrizen Betrachten wir das nachfolgende Rechteckschema:
Matrizen Betrachten wir das nachfolgende Rechteckschema: a 12 a 1(m 1 a 1m a n1 a n2 a n(m 1 a nm Ein solches Schema nennt man (n m-matrix, da es aus n Zeilen und m Spalten besteht Jeder einzelne Eintrag
MehrMatrizen, Determinanten, lineare Gleichungssysteme
Matrizen, Determinanten, lineare Gleichungssysteme 1 Matrizen Definition 1. Eine Matrix A vom Typ m n (oder eine m n Matrix, A R m n oder A C m n ) ist ein rechteckiges Zahlenschema mit m Zeilen und n
MehrTutorium: Diskrete Mathematik. Matrizen
Tutorium: Diskrete Mathematik Matrizen Steven Köhler mathe@stevenkoehler.de mathe.stevenkoehler.de Definition I Eine Matrix ist eine rechteckige Anordnung (Tabelle) von Elementen, mit denen man in bestimmter
MehrLineare Gleichungssysteme und Matrizen
Kapitel 11 Lineare Gleichungssysteme und Matrizen Ein lineares Gleichungssystem (lgs) mit m linearen Gleichungen in den n Unbekannten x 1, x 2,..., x n hat die Gestalt: Mit a 11 x 1 + a 12 x 2 + a 13 x
Mehr8.2 Invertierbare Matrizen
38 8.2 Invertierbare Matrizen Die Division ist als Umkehroperation der Multiplikation definiert. Das heisst, für reelle Zahlen a 0 und b gilt b = a genau dann, wenn a b =. Übertragen wir dies von den reellen
MehrMatrizen und Determinanten
Matrizen und Determinanten 1 Matrizen und Determinanten 1 Einführung in den Matrizenbegriff Zur Beschreibung und Lösung vieler physikalischer Probleme ist die Vektorrechnung vonnöten Durch Verwendung von
MehrHilfsblätter Lineare Algebra
Hilfsblätter Lineare Algebra Sebastian Suchanek unter Mithilfe von Klaus Flittner Matthias Staab c 2002 by Sebastian Suchanek Printed with L A TEX Inhaltsverzeichnis 1 Vektoren 1 11 Norm 1 12 Addition,
MehrMathematik I Herbstsemester 2014 Kapitel 8: Lineare Algebra 8.1 Reelle Matrizen
Mathematik I Herbstsemester 2014 Kapitel 8: Lineare Algebra 81 Reelle Matrizen Prof Dr Erich Walter Farkas http://wwwmathethzch/ farkas 1 / 31 1 2 3 4 2 / 31 Transponierte einer Matrix 1 Transponierte
MehrMathematik II Frühjahrssemester 2013
Mathematik II Frühjahrssemester 2013 Prof Dr Erich Walter Farkas Kapitel 7: Lineare Algebra 71 Reelle Matrizen Prof Dr Erich Walter Farkas Mathematik I+II, 71 Reelle Matrizen 1 / 31 1 2 3 4 Prof Dr Erich
MehrBC 1.2 Mathematik WS 2016/17. BC 1.2 Mathematik Zusammenfassung Kapitel II: Vektoralgebra und lineare Algebra. b 2
Zusammenfassung Kapitel II: Vektoralgebra und lineare Algebra 1 Vektoralgebra 1 Der dreidimensionale Vektorraum R 3 ist die Gesamtheit aller geordneten Tripel (x 1, x 2, x 3 ) reeller Zahlen Jedes geordnete
MehrKapitel 2. Matrixalgebra. Josef Leydold Mathematik für VW WS 2017/18 2 Matrixalgebra 1 / 49
Kapitel 2 Matrixalgebra Josef Leydold Mathematik für VW WS 2017/18 2 Matrixalgebra 1 / 49 Ein sehr einfaches Leontief-Modell Eine Stadt betreibt die Unternehmen ÖFFENTLICHER VERKEHR, ELEKTRIZITÄT und GAS.
MehrKapitel 2. Matrixalgebra. Josef Leydold Mathematik für VW WS 2017/18 2 Matrixalgebra 1 / 49
Kapitel 2 Matrixalgebra Josef Leydold Mathematik für VW WS 207/8 2 Matrixalgebra / 49 Ein sehr einfaches Leontief-Modell Eine Stadt betreibt die Unternehmen ÖFFENTLICHER VERKEHR, ELEKTRIZITÄT und GAS.
MehrMatrixalgebra. Kapitel 2. Ein sehr einfaches Leontief-Modell. Matrix. Ein sehr einfaches Leontief-Modell. Vektor. Spezielle Matrizen I
Ein sehr einfaches Leontief-Modell Eine Stadt betreibt die Unternehmen ÖFFENTLICHER VERKEHR, ELEKTRIZITÄT und GAS Kapitel 2 Matrixalgebra Technologiematrix und wöchentliche Nachfrage (in Werteinheiten):
Mehr1 Lineare Algebra. 1.1 Matrizen und Vektoren. Slide 3. Matrizen. Eine Matrix ist ein rechteckiges Zahlenschema
1 Lineare Algebra 1.1 Matrizen und Vektoren Slide 3 Matrizen Eine Matrix ist ein rechteckiges Zahlenschema eine n m-matrix A besteht aus n Zeilen und m Spalten mit den Matrixelementen a ij, i=1...n und
MehrVektoren und Matrizen
Universität Basel Wirtschaftswissenschaftliches Zentrum Vektoren und Matrizen Dr. Thomas Zehrt Inhalt: 1. Vektoren (a) Einführung (b) Linearkombinationen (c) Länge eines Vektors (d) Skalarprodukt (e) Geraden
Mehr3 Determinanten, Eigenwerte, Normalformen
Determinanten, Eigenwerte, Normalformen.1 Determinanten Beispiel. Betrachte folgendes Parallelogramm in der Ebene R 2 : y (a + c, b + d) (c, d) (a, b) x Man rechnet leicht nach, dass die Fläche F dieses
MehrIV. Matrizenrechnung. Gliederung. I. Motivation. Lesen mathematischer Symbole. III. Wissenschaftliche Argumentation. i. Rechenoperationen mit Matrizen
Gliederung I. Motivation II. Lesen mathematischer Symbole III. Wissenschaftliche Argumentation IV. Matrizenrechnung i. Rechenoperationen mit Matrizen ii. iii. iv. Inverse einer Matrize Determinante Definitheit
MehrMatrizen spielen bei der Formulierung ökonometrischer Modelle eine zentrale Rolle: kompakte, stringente Darstellung der Modelle
2. Matrixalgebra Warum Beschäftigung mit Matrixalgebra? Matrizen spielen bei der Formulierung ökonometrischer Modelle eine zentrale Rolle: kompakte, stringente Darstellung der Modelle bequeme mathematische
Mehr36 2 Lineare Algebra
6 Lineare Algebra Quadratische Matrizen a a n sei jetzt n m, A, a ij R, i, j,, n a n a nn Definition Eine quadratische Matrix A heißt invertierbar genau dann, wenn es eine quadratische Matrix B gibt, so
MehrUniversität Stuttgart Physik und ihre Didaktik PD Dr. Holger Cartarius. Matrizen. a 1,1 a 1,2 a 1,n a 2,1 a 2,2 a 2,n A = a m,1 a m,2 a m,n
Universität Stuttgart Physik und ihre Didaktik PD Dr Holger Cartarius Matrizen Matrizen: Ein rechteckiges Zahlenschema der Form a 1,1 a 1,2 a 1,n a 2,1 a 2,2 a 2,n A a m,1 a m,2 a m,n (a) nennt man eine
MehrMatrizen Definition: Typ einer Matrix
Matrizen Definition: Eine Matrix ist ein rechteckiges Zahlenschema. Die Matrix (Mehrzahl: Matrizen) besteht aus waagerecht verlaufenden Zeilen und senkrecht verlaufenden Spalten. Verdeutlichung am Beispiel:
Mehr9.2 Invertierbare Matrizen
34 9.2 Invertierbare Matrizen Die Division ist als Umkehroperation der Multiplikation definiert. Das heisst, für reelle Zahlen a 0 und b gilt b = a genau dann, wenn a b =. Übertragen wir dies von den reellen
MehrSpezielle Matrixformen
Definition B57 (Transposition) Eine einfache aber wichtige Operation auf Matrizen ist die Transposition, die aus einer (m n) Matrix A eine (n m) Matrix B = A T macht Hierbei gilt β i j = α j i, so daß
MehrInverse Matrix. 1-E Ma 1 Lubov Vassilevskaya
Inverse Matrix -E Ma Lubov Vassilevskaya Inverse Matrix Eine n-reihige, quadratische Matrix heißt regulär, wenn ihre Determinante einen von Null verschiedenen Wert besitzt. Anderenfalls heißt sie singulär.
Mehr4 Vorlesung: 21.11. 2005 Matrix und Determinante
4 Vorlesung: 2111 2005 Matrix und Determinante 41 Matrix und Determinante Zur Lösung von m Gleichungen mit n Unbekannten kann man alle Parameter der Gleichungen in einem rechteckigen Zahlenschema, einer
MehrMLAN1 1 MATRIZEN 1 0 = A T =
MLAN1 1 MATRIZEN 1 1 Matrizen Eine m n Matrix ein rechteckiges Zahlenschema a 11 a 12 a 13 a 1n a 21 a 22 a 23 a 2n a m1 a m2 a m3 amn mit m Zeilen und n Spalten bestehend aus m n Zahlen Die Matrixelemente
MehrMathematik I Herbstsemester 2014 Kapitel 8: Lineare Algebra 8.2 Determinanten
Mathematik I Herbstsemester 2014 Kapitel 8: Lineare Algebra 8.2 Determinanten www.math.ethz.ch/education/bachelor/lectures/hs2014/other/mathematik1 BIOL Prof. Dr. Erich Walter Farkas http://www.math.ethz.ch/
MehrBesteht eine Matrix nur aus einer Spalte (Zeile), so spricht man auch von einem Spaltenvektor (Zeilenvektor)
Matrizenrechnung. Matrizen Matrizen sind bereits im Kapitel Lineare Gleichungssysteme aufgetreten. Unter einer (m n) -Matrix A verstehen wir ein rechteckiges Zahlenschema mit m Zeilen und n Spalten. Der.
Mehr5.2 Rechnen mit Matrizen
52 Rechnen mit Matrizen 52 Rechnen mit Matrizen 97 Für Matrizen desselben Typs ist eine Addition erklärt, und zwar durch Addition jeweils entsprechender Einträge Sind genauer A = (a ij ) und B = (b ij
MehrMathematik 1 für Wirtschaftsinformatik
für Wirtschaftsinformatik Wintersemester 2012/13 Hochschule Augsburg : Gliederung 1 Grundlegende 2 Grundlegende 3 Aussagenlogik 4 Komplexe Zahlen 5 Lineare Algebra 6 Lineare Programme 5 Lineare Algebra
Mehr6.2 Rechnen mit Matrizen
62 Rechnen mit Matrizen 62 Rechnen mit Matrizen 103 Für Matrizen desselben Typs ist eine Addition erklärt, und zwar durch Addition jeweils entsprechender Einträge Sind genauer A = (a ij ) und B = (b ij
MehrKapitel 4. Determinante. Josef Leydold Mathematik für VW WS 2017/18 4 Determinante 1 / 24
Kapitel 4 Determinante Josef Leydold Mathematik für VW WS 2017/18 4 Determinante 1 / 24 Was ist eine Determinante? Wir wollen messen, ob n Vektoren im R n linear abhängig sind bzw. wie weit sie davon entfernt
Mehr8.2 Invertierbare Matrizen
38 8.2 Invertierbare Matrizen Die Division ist als Umkehroperation der Multiplikation definiert. Das heisst, für reelle Zahlen a 0 und b gilt b = a genau dann, wenn a b =. Übertragen wir dies von den reellen
MehrEinführung in die Vektor- und Matrizenrechnung. Matrizen
Einführung in die Vektor- und Matrizenrechnung Matrizen Definition einer Matrix Unter einer (reellen) m x n Matrix A versteht man ein rechteckiges Schema aus reellen Zahlen, die wie folgt angeordnet sind:
Mehr7 Matrizen über R und C
Mathematik für Physiker I, WS 06/07 Montag 9 $Id: matrixtex,v 7 06//9 :58: hk Exp $ 7 Matrizen über R und C 7 Addition und Multiplikation von Matrizen In der letzten Sitzung haben wir begonnen uns mit
MehrMatrizen, Gaußscher Algorithmus 1 Bestimmung der inversen Matrix
Inhaltsverzeichnis Matrizen, Gaußscher Algorithmus 1 Bestimmung der inversen Matrix Auf dieser Seite werden Matrizen und Vektoren fett gedruckt, um sie von Zahlen zu unterscheiden. Betrachtet wird das
Mehr1 Matrizenrechnung zweiter Teil
MLAN1 1 Literatur: K. Nipp/D. Stoffer, Lineare Algebra, Eine Einführung für Ingenieure, VDF der ETHZ, 4. Auflage, 1998, oder neuer. 1 Matrizenrechnung zweiter Teil 1.1 Transponieren einer Matrix Wir betrachten
Mehr3 Matrizenrechnung. 3. November
3. November 008 4 3 Matrizenrechnung 3.1 Transponierter Vektor: Die Notation x R n bezieht sich per Definition 1 immer auf einen stehenden Vektor, x 1 x x =.. x n Der transponierte Vektor x T ist das zugehörige
Mehra 21 a 22 a 21 a 22 = a 11a 22 a 21 a 12. Nun zur Denition und Berechnung von n n-determinanten: ( ) a 11 a 12 a 13 a 21 a 22 a 23 a 31 a 32 a 33 A =
3 Determinanten Man bestimmt Determinanten nur von quadratischen Matrizen Wir werden die Berechnung von Determinanten rekursiv durchfuhren, dh wir denieren wie man eine 2 2-Determinante berechnet und fuhren
MehrBeispiele 1. Gegeben ist das lineare System. x+4y +3z = 1 2x+5y +9z = 14 x 3y 2z = 5. Die erweiterte Matrix ist
127 Die Schritte des Gauß-Algorithmus sind nun die Folgenden: 1. Wir bestimmen die am weitesten links stehende Spalte, die Einträge 0 enthält. 2. Ist die oberste Zahl der in Schritt 1 gefundenen Spalte
Mehr5 Lineare Gleichungssysteme und Determinanten
5 Lineare Gleichungssysteme und Determinanten 51 Lineare Gleichungssysteme Definition 51 Bei einem linearen Gleichungssystem (LGS) sind n Unbekannte x 1, x 2,, x n so zu bestimmen, dass ein System von
MehrMischungsverhältnisse: Nehmen wir an, es stehen zwei Substanzen (zum Beispiel Flüssigkeiten) mit spezifischen Gewicht a = 2 kg/l bzw.
Kapitel 5 Lineare Algebra 5 Lineare Gleichungssysteme und Matrizen Man begegnet Systemen von linearen Gleichungen in sehr vielen verschiedenen Zusammenhängen, etwa bei Mischungsverhältnissen von Substanzen
MehrBasistext Determinanten
Basistext Determinanten Definition In der Linearen Algebra ist die Determinante eine Funktion die einer quadratischen Matrix eine Zahl zuordnet. Die Funktion wird mit det abgekürzt. Die runden Matrixklammern
MehrA wird in diesem Fall invertierbar oder regulär genannt. Beispiel
Inverse Matrizen Definition Sei A eine quadratische Matrix vom yp (n,n) Existiert zu A eine Matrix X gleichen yps mit AX = XA = E (E: (n,n) Einheitsmatrix), so nennt man X die zu A inverse Matrix, oder
Mehr5.2 Rechnen mit Matrizen
52 Rechnen mit Matrizen 52 Rechnen mit Matrizen 95 Für Matrizen desselben Typs ist eine Addition erklärt, und zwar durch Addition jeweils entsprechender Einträge Sind genauer A = (a ij ) und B = (b ij
MehrLineare Algebra 1. Roger Burkhardt
Lineare Algebra 1 Roger Burkhardt roger.burkhardt@fhnw.ch Fachhochschule Nordwestschweiz Hochschule für Technik Institut für Geistes- und Naturwissenschaft HS 2010/11 3 und lineare Gleichungssysteme und
MehrMatrizen und Determinanten, Aufgaben
Matrizen und Determinanten, Aufgaben Inhaltsverzeichnis 1 Multiplikation von Matrizen 1 11 Lösungen 3 2 Determinanten 6 21 Lösungen 7 3 Inverse Matrix 8 31 Lösungen 9 4 Matrizengleichungen 11 41 Lösungen
MehrLösbarkeit linearer Gleichungssysteme
Lösbarkeit linearer Gleichungssysteme Lineares Gleichungssystem: Ax b, A R m n, x R n, b R m L R m R n Lx Ax Bemerkung b 0 R m Das Gleichungssystem heißt homogen a A0 0 Das LGS ist stets lösbar b Wenn
Mehr8. Elemente der linearen Algebra 8.5 Quadratische Matrizen und Determinanten
Einheitsmatrix Die quadratische Einheitsmatrix I n M n,n ist definiert durch I n = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 (Auf der Hauptdiagonalen stehen Einsen, außerhalb Nullen Durch Ausmultiplizieren sieht man I n A = A
MehrProf. Dr. G. Wagner Ingenieurmathematik Begleittext Seite 1
Prof. Dr. G. Wagner Ingenieurmathematik Begleittext Seite 1 Kapitel 3 Lineare Gleichungssysteme 3.1. Einleitung Beispiel 1 3 Kinder haben eingekauft. Franz hat 4 Lakritzen, 2 Schokoriegel und 5 Kaugummis
MehrI) MATRIZEN. 1) Speichern geometrischer Daten: Punkte, Vektoren. j - te Variable (Spalte), j = 1,2,3,..., n
I) MATRIZEN Motivation: 1) Speichern geometrischer Daten: Punkte, Vektoren. 2) Lineare Gleichungen y1 = a11x1+ a12x2 + a13x3 y2 = a21x1+ a22x2 + a23x3... Koeffizienten a ij i - te Gleichung (Zeile), i
Mehr37 Gauß-Algorithmus und lineare Gleichungssysteme
37 Gauß-Algorithmus und lineare Gleichungssysteme 37 Motivation Lineare Gleichungssysteme treten in einer Vielzahl von Anwendungen auf und müssen gelöst werden In Abschnitt 355 haben wir gesehen, dass
MehrIn diesem Abschnitt betrachten wir nur quadratische Matrizen mit Komponenten aus einem Körper K, also A K n n für ein n N. Wenn (mit einem n > 1)
34 Determinanten In diesem Abschnitt betrachten wir nur quadratische Matrizen mit Komponenten aus einem Körper K, also A K n n für ein n N Wenn (mit einem n > 1) a 11 a 12 a 1n a 21 a 22 a 2n A =, (1)
MehrMathematik 2 für ET. Vektoren in R n und C n. Addition von Vektoren Multiplikation von Vektor und Skalar. Der Nullvektor 0 =
Mathematik 2 für ET # 0 by Clifford Wolf # 0 Antwort Diese Lernkarten sind sorgfältig erstellt worden, erheben aber weder Anspruch auf Richtigkeit noch auf Vollständigkeit Das Lernen mit Lernkarten funktioniert
MehrMathematik 2 für ET # 0 by Clifford Wolf. Mathematik 2 für ET
Mathematik 2 für ET # 0 by Clifford Wolf Mathematik 2 für ET # 0 Antwort Diese Lernkarten sind sorgfältig erstellt worden, erheben aber weder Anspruch auf Richtigkeit noch auf Vollständigkeit. Das Lernen
MehrDeterminanten. I. Permutationen
Determinanten Durch Bildung der Determinante wird einer quadratischen (! Matrix eine gewisse Zahl zuordnet. Die Determinante tritt besonders bei Fragen der Flächen- bzw. Volumsberechnung auf (siehe auch
Mehr9 Matrizen über R und C
Mathematik für Physiker I, WS 00/0 Montag 0 $Id: matrixtex,v 6 0/0/0 :6:7 hk Exp $ $Id: dettex,v 0/0/0 ::59 hk Exp hk $ 9 Matrizen über R und C 9 Transposition von Matrizen Im letzten Abschnitt hatten
MehrMusterlösungen Blatt Mathematischer Vorkurs. Sommersemester Dr. O. Zobay. Matrizen
Musterlösungen Blatt 8 34007 Mathematischer Vorkurs Sommersemester 007 Dr O Zobay Matrizen Welche Matrixprodukte können mit den folgenden Matrizen gebildet werden? ( 4 5 A, B ( 0 9 7, C 8 0 5 4 Wir können
MehrNur Matrizen gleicher Dimension können addiert oder subtrahiert werden. Zur Berechnung werden zwei Matrizen A und B in den Matrix-Editor eingegeben.
R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 1 14.02.2014 Casio fx-cg20 Operationen mit Matrizen Bei nachfolgend beschriebenen Matrizenoperationen wird davon ausgegangen, dass die Eingabe von Matrizen in
Mehr3 Matrizen und Lineare Gleichungssysteme
3 Matrizen und LGS Pink: Lineare Algebra HS 2014 Seite 38 3 Matrizen und Lineare Gleichungssysteme 3.1 Definitionen Sei K ein Körper, und seien m,n,l natürliche Zahlen. Definition: Eine Matrix mit m Zeilen
MehrMathematik 1. Inhaltsverzeichnis. Prof. Dr. K. Melzer. karin.melzer@hs-esslingen.de http://www.hs-esslingen.de/de/mitarbeiter/karin-melzer.
Mathematik 1 Prof Dr K Melzer karinmelzer@hs-esslingende http://wwwhs-esslingende/de/mitarbeiter/karin-melzerhtml Inhaltsverzeichnis 1 Matrizenrechnung 2 11 Matrixbegri 2 12 Spezielle Matrizen 3 13 Rechnen
Mehr3 Lineare Algebra Vektorräume
3 Lineare Algebra Vektorräume (31) Sei K ein Körper Eine kommutative Gruppe V bzgl der Operation + ist ein Vektorraum über K, wenn eine Operation : K V V (λ, v) λv existiert mit i) v,w V λ,µ K: λ (v +
MehrKapitel 3 Lineare Algebra
Kapitel 3 Lineare Algebra Inhaltsverzeichnis VEKTOREN... 3 VEKTORRÄUME... 3 LINEARE UNABHÄNGIGKEIT UND BASEN... 4 MATRIZEN... 6 RECHNEN MIT MATRIZEN... 6 INVERTIERBARE MATRIZEN... 6 RANG EINER MATRIX UND
MehrCramersche Regel. Satz Es sei A R n n eine quadratische Matrix mit det(a) 0. Für ein LGS Ax = b sei. A j := (a 1,...,a j 1,b,a j+1,...
Cramersche Regel Satz 2.4. Es sei A R n n eine quadratische Matrix mit det(a) 0. Für ein LGS Ax = b sei A j := (a,...,a j,b,a j+,...,a n ) also die Matrix, die entsteht, wenn in A die j-spalte durch den
Mehr35 Matrixschreibweise für lineare Abbildungen
35 Matrixschreibweise für lineare Abbildungen 35 Motivation Wir haben gesehen, dass lineare Abbildungen sich durch ihre Wirkung auf die Basisvektoren ausdrücken lassen Mithilfe von Matrizen können wir
MehrSpezialfall: Die Gleichung ax = b mit einer Unbekannten x kann mit Hilfe des Kehrwerts 1 a = a 1 gelöst werden:
Inverse Matritzen Spezialfall: Die Gleichung ax b mit einer Unbekannten x kann mit Hilfe des Kehrwerts 1 a a 1 gelöst werden: ax b x b a a 1 b. Verallgemeinerung auf Ax b mit einer n nmatrix A: Wenn es
Mehr4 Determinanten. 4.1 Eigenschaften der Determinante. ME Lineare Algebra HT
ME Lineare Algebra HT 2008 86 4 Determinanten 4. Eigenschaften der Determinante Anstatt die Determinante als eine Funktion IC n n IC durch eine explizite Formel zu definieren, bringen wir zunächst eine
MehrBeispiele 1. Gegeben sei das lineare Gleichungssystem mit erweiterter Matrix (A
133 e 1. Gegeben sei das lineare Gleichungssystem mit erweiterter Matrix 1 3 2 1 1 2 3 0. 1 3 2 1 2. Gegeben sei das lineare Gleichungssystem mit erweiterter Matrix 1 3 2 1 1 2 3 0. 1 3 2 1 Schritte des
MehrMathematik 2 für Naturwissenschaften
Hans Walser Mathematik 2 für Naturwissenschaften Modul 212 Determinanten Hans Walser: Modul 212, Determinanten ii Modul 212 für die Lehrveranstaltung Mathematik 2 für Naturwissenschaften Sommer 2003 Probeausgabe
MehrBundeswehrfachschule München
LA.1 Lineare Gleichungssysteme Lineare Gleichungssysteme (LGS) spielen nicht nur in der Linearen Algebra sondern auch vielen anderen alltäglichen Aufgaben eine wesentliche Rolle. So z.b. müssen bei einer
MehrDeterminanten. I. Permutationen
Determinanten Durch Bildung der Determinante wird einer quadratischen (! Matrix eine gewisse Zahl zuordnet. Die Determinante tritt besonders bei Fragen der Flächen- bzw. Volumsberechnung auf (siehe auch
MehrLineare Algebra. Gymnasium Immensee SPF PAM. Bettina Bieri
Lineare Algebra Gymnasium Immensee SPF PAM Bettina Bieri 6. Oktober 2011 Inhaltsverzeichnis 1 Matrizen 1 1.1 Einleitung............................. 1 1.2 Der Begriff Matrix........................ 1 1.2.1
MehrSpezialgebiet Mathematik(Christian Behon ) 1. Matrizen. Kapitel 1 Definitionen und Herleitung von Matrizen. Kapitel 2 Matrizenoperation
. Inhaltsverzeichnis.............. Spezialgebiet Mathematik(Christian Behon ) 1 Matrizen Kapitel 1 Definitionen und Herleitung von Matrizen 1.1 Was sind Matrizen 1.2 Arten von Matrizen Kapitel 2 Matrizenoperation
MehrIn allen Fällen spielt die 'Determinante' einer Matrix eine zentrale Rolle.
Nachschlag:Transposition von Matrizen Sei Explizit: Def: "Transponierte v. A": (tausche Zeilen mit Spalten d.h., spiegle in der Diagonale) m Reihen, n Spalten n Reihen, m Spalten z.b. m=2,n=3: Eigenschaft:
Mehr2 Matrizenrechnung und Lineare Gleichungssysteme
Technische Universität München Florian Ettlinger Ferienkurs Lineare Algebra Vorlesung Dienstag WS 2011/12 2 Matrizenrechnung und Lineare Gleichungssysteme 2.1 Matrizenrechnung 2.1.1 Einführung Vor der
MehrSerie 10: Inverse Matrix und Determinante
D-ERDW, D-HEST, D-USYS Mathematik I HS 5 Dr Ana Cannas Serie 0: Inverse Matrix und Determinante Bemerkung: Die Aufgaben dieser Serie bilden den Fokus der Übungsgruppen vom und 5 November Gegeben sind die
MehrFormale Matrizenrechnung
LINEARE ALGEBRA Formale Matrizenrechnung Grundlagen: Formales Rechnen mit Matrizen Datei Nr. 6 Stand 3. September 5 FRIEDRICH W. BUCKEL INTERNETBIBLIOTHEK FÜR SCHULMATHEMATIK 6 Matrizenrechnung: Grundlagen
MehrANHANG A. Matrizen. 1. Die Definition von Matrizen
ANHANG A Matrizen 1 Die Definition von Matrizen Wir haben bereits Vektoren kennen gelernt; solche Paare reeller Zahlen haben wir benutzt, um Punkte in der Ebene zu beschreiben In der Geometrie brauchen
MehrLineare Algebra. Teil III. Inhaltsangabe
Teil III Lineare Algebra Inhaltsangabe 3 Lineare Algebra 22 3.1 Einführung.......................... 22 3.2 Matrizen und Vektoren.................... 23 3.3 Spezielle Matrizen...................... 24
MehrMathematik 1 Bachelorstudiengang Maschinenbau
Mathematik 1 Bachelorstudiengang Maschinenbau Prof Dr Stefan Etschberger Hochschule Augsburg Sommersemester 2012 Übersicht 4 Lineare Algebra 1 Grundlegendes 2 Aussagenlogik 3 Mengen 4 Lineare Algebra Lernziele
MehrBlockmatrizen. Beispiel 1 Wir berechnen das Produkt von A R 4 6 mit B R 6 4 :
Blockmatrizen Beispiel 1 Wir berechnen das Produkt von A R 4 6 mit B R 6 4 : 2 1 3 1 1 0 1 0 1 0 0 2 1 1 11 1 1 4 0 1 0 1 0 1 4 1 0 2 1 0 1 0 1 0 3 1 2 1 = 2 4 3 5 11 1 1 4 0 1 0 1 0 1 5 1 2 1 2 4 3 5
MehrLineare Algebra und analytische Geometrie I
Prof Dr H Brenner Osnabrück WS 2015/2016 Lineare Algebra und analytische Geometrie I Vorlesung 12 Wege entstehen dadurch, dass man sie geht Franz Kafka Invertierbare Matrizen Definition 121 Es sei K ein
MehrLineare Algebra I Zusammenfassung
Prof. Dr. Urs Hartl WiSe 10/11 Lineare Algebra I Zusammenfassung 1 Vektorräume 1.1 Mengen und Abbildungen injektive, surjektive, bijektive Abbildungen 1.2 Gruppen 1.3 Körper 1.4 Vektorräume Definition
MehrChr.Nelius: Lineare Algebra (SS 2008) 1. 4: Matrizenrechnung. c ik := a ik + b ik. A := ( a ik ). A B := A + ( B). ist A =
Chr.Nelius: Lineare Algebra SS 28 4: Matrizenrechnung 4. DEF: a Die Summe A + B zweier m n Matrizen A a ik und B b ik ist definiert als m n Matrix C c ik, wobei c ik : a ik + b ik für alle i, 2,..., m
MehrFormelsammlung für das Modul. Statistik 2. Bachelor. Sven Garbade
Version 2015 Formelsammlung für das Modul Statistik 2 Bachelor Sven Garbade Prof. Dr. phil. Dipl.-Psych. Sven Garbade Fakultät für Angewandte Psychologie SRH Hochschule Heidelberg sven.garbade@hochschule-heidelberg.de
Mehr1 Transponieren, Diagonal- und Dreiecksmatrizen
Technische Universität München Thomas Reifenberger Ferienkurs Lineare Algebra für Physiker Vorlesung Mittwoch WS 2008/09 1 Transponieren, Diagonal- und Dreiecksmatrizen Definition 11 Transponierte Matrix
MehrLINEARE ALGEBRA II. FÜR PHYSIKER
LINEARE ALGEBRA II FÜR PHYSIKER BÁLINT FARKAS 4 Rechnen mit Matrizen In diesem Kapitel werden wir zunächst die so genannten elementaren Umformungen studieren, die es ermöglichen eine Matrix auf besonders
MehrCopyright, Page 1 of 5 Die Determinante
wwwmathematik-netzde Copyright, Page 1 of 5 Die Determinante Determinanten sind ein äußerst wichtiges Instrument zur Untersuchung von Matrizen und linearen Abbildungen Außerhalb der linearen Algebra ist
Mehr3.6 Eigenwerte und Eigenvektoren
3.6 Eigenwerte und Eigenvektoren 3.6. Einleitung Eine quadratische n n Matrix A definiert eine Abbildung eines n dimensionalen Vektors auf einen n dimensionalen Vektor. c A x c A x Von besonderem Interesse
MehrMathematik II Frühjahrssemester 2013
Mathematik II Frühjahrssemester 2013 Prof Dr Erich Walter Farkas Kapitel 7: Lineare Algebra 73 Ergänzungen Prof Dr Erich Walter Farkas Mathematik I+II, 73 Ergänzungen 1 / 17 1 Reguläre Matrizen Prof Dr
Mehr6. Vorlesung. Rechnen mit Matrizen.
6. Vorlesung. Rechnen mit Matrizen. In dieser Vorlesung betrachten wir lineare Gleichungs System. Wir betrachten lineare Gleichungs Systeme wieder von zwei Gesichtspunkten her: dem angewandten Gesichtspunkt
MehrTeil I. Lineare Algebra I Vorlesung Sommersemester Olga Holtz. MA 378 Sprechstunde Fr und n.v.
Teil I Lineare Algebra I Vorlesung Sommersemester 2011 Olga Holtz MA 378 Sprechstunde Fr 14-16 und nv holtz@mathtu-berlinde Sadegh Jokar MA 373 Sprechstunde, Do 12-14 und nv jokar@mathtu-berlinde Kapitel
MehrInhalt. Mathematik für Chemiker II Lineare Algebra. Vorlesung im Sommersemester Kurt Frischmuth. Rostock, April Juli 2015
Inhalt Mathematik für Chemiker II Lineare Algebra Vorlesung im Sommersemester 5 Rostock, April Juli 5 Vektoren und Matrizen Abbildungen 3 Gleichungssysteme 4 Eigenwerte 5 Funktionen mehrerer Variabler
MehrD-MAVT Lineare Algebra I HS 2017 Prof. Dr. N. Hungerbühler. Lösungen Serie 10
D-MAVT Lineare Algebra I HS 2017 Prof. Dr. N. Hungerbühler Lösungen Serie 10 1. Für a 1 : 1 1 0, a 2 : 1 1, a 3 : 1 1 1, b : 2 2 2 1 und A : (a 1, a 2, a 3 ) gelten welche der folgenden Aussagen? (a) det(a)
MehrFachschaftsInitiative Physik HU Berlin. Brückenkurs WiSe Matrizen, Determinanten und lineare Gleichungssysteme. Julien Kluge. 30.
FachschaftsInitiative Physik HU Berlin Brückenkurs Brückenkurs WiSe 15-16 Matrizen, Determinanten und lineare Gleichungssysteme Julien Kluge Oktober 15 Inhaltsverzeichnis 1 Was ist eine Matrix? 1 11 Begriff
Mehr