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Kern und Bild: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:43 Di 19.04.2011
Autor: Random

Aufgabe
Bestimmen Sie das Bild und den Kern der linearen Abbildung:

[mm] \gamma [/mm] : [mm] \IR^3->\IR^3:(x_1,x_2,x_3)^T->(2x_1+x_2+3x_3,x_1+4x_2-x_3,-7x_2+5x_3)^T [/mm]

Hallo Matheraum!

Also ich versuche zuerst den Kern zu berechnen. Dazu muss ich ja zuerst das LGS lösen.

Matrix: [mm] \pmat{ 2 & 1 & 0&\mid&0 \\ 1&4&-7&\mid&0 \\ 3&-1&5&\mid&0 } [/mm] -> [mm] \pmat{ 2 & 1 & 0&\mid&0 \\ 0&-7&14&\mid&0 \\ 3&-1&5&\mid&0 } ->\pmat{ 2 & 1 & 0&\mid&0 \\ 0&-7&14&\mid&0 \\ 0&5&-10&\mid&0 } [/mm] -> [mm] \pmat{ 2 & 1 & 0&\mid&0 \\ 0&-7&14&\mid&0 \\ 0&0&0&\mid&0 } [/mm]

Ab hier weiss ich nicht wie ich zum Kern komme.

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe,

Ilya

        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:08 Di 19.04.2011
Autor: angela.h.b.


> Bestimmen Sie das Bild und den Kern der linearen Abbildung:
>
> [mm]\gamma[/mm] :
> [mm]\IR^3->\IR^3:(x_1,x_2,x_3)^T->(2x_1+x_2+3x_3,x_1+4x_2-x_3,-7x_2+5x_3)^T[/mm]
>  Hallo Matheraum!
>  
> Also ich versuche zuerst den Kern zu berechnen. Dazu muss
> ich ja zuerst das LGS lösen.

Hallo,

Dein GS ist falsch:
Du hast in der Koeffizientenmatrix Zeilen und Spalten vertauscht.

Aber nehmen wir einfach mal an, Du hättest eine richtige Zeilenstufenform am Ende.

> -> [mm]\pmat{\red{ 2} & 1 & 0&\mid&0 \\ 0&\red{-7}&14&\mid&0 \\ 0&0&0&\mid&0 }[/mm]

Zum Kern kommst Du dann so:

die führenden Zeilenelemente sind in der 1. und 2. Spalte (rot), also ist die dritte Variable frei wählbar.

Setze

[mm] x_3=t. [/mm]

Aus der 2. Zeile erhältst Du

[mm] 7x_2+14x_3=0 [/mm]
<==>
[mm] x_2=-2x_3=-2t, [/mm]

und aus der ersten Zeile

[mm] 2x_1+x_2=0 [/mm]
<==>
[mm] x_1=-0.5x_2=t. [/mm]

Also habene alles Elemente des Kerns die Gestalt [mm] \vektor{x_1\\x_\\x_3}=\vektor{t\\-2t\\t}=t*\vektor{1\\-2\\1}. [/mm]

Somit ist [mm] \vektor{1\\-2\\1} [/mm] eine basis des Kerns, dh. [mm] Kern\gamma=<\vektor{1\\-2\\1}>. [/mm]

Gruß v. Angela


Bezug
                
Bezug
Kern und Bild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:40 Di 19.04.2011
Autor: Random

Danke Angela... Wie komme ich nun auf das Bild... Das mit dem Kern hab ich wunderbar verstanden =)

LG Ilya

Bezug
                        
Bezug
Kern und Bild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:51 Di 19.04.2011
Autor: MathePower

Hallo Random,


> Danke Angela... Wie komme ich nun auf das Bild... Das mit
> dem Kern hab ich wunderbar verstanden =)


Das Bild wird aufgespannt  von den linear
unabhängigen Spaltenvektoren der aufgestellten Matrix.


>
> LG Ilya


Gruss
MathePower

Bezug
                                
Bezug
Kern und Bild: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:00 Di 19.04.2011
Autor: fred97


> Hallo Random,
>  
>
> > Danke Angela... Wie komme ich nun auf das Bild... Das mit
> > dem Kern hab ich wunderbar verstanden =)
>
>
> Das Bild wird aufgespannt  von den linear
>  unabhängigen Spaltenvektoren der aufgestellten Matrix.


Hallo Mathepower,

wenn Du diese Matrix

$ [mm] \pmat{ 2 & 1 & 0 \\ 1&4&-7 \\ 3&-1&5 } [/mm] $

meinst, so sollte es oben aber "Zeilenvektoren" lauten.

Gruß FRED

>
>
> >
> > LG Ilya
>
>
> Gruss
>  MathePower


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