Matrizen-Menge eine Gruppe?

Aufrufe: 831     Aktiv: 14.11.2019 um 20:39

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Hallo Leute, Ich habe folgendes Problem:

ich habe eine Menge bestehend aus einer 2x2 Matrize ∈ ℝ | a(11)+(a12)+(21)+a(22) = 0

und soll herausfinden, ob es sich um eine Gruppe bezüglich Matrixadition handelt.

Und ich kenne die Definitionen einer Gruppe und weiß, dass die Menge assoziativ ist und ein neutrales Element hat(Nullmatrix) , aber wie kann ich herausfinden, ob die Matrix algebraisch abgeschlossen (a + b = c |a,b,c ∈ M) ist

und ob es eine Inverse gibt. ( ich tippe mal auf ja, da man zB. (1, 2,-1,-2) nehmen könnte und als Inverse einfach die vorzeichen ändert (-1,-2,1,2) )

Vielen Dank im Voraus! :)

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Hallo,

für die Matrix \( C \) gilt 

$$ C = \begin{pmatrix} a_{11} + b_{11} & a_{12} + b_{12} \\ a_{21} + b_{21} & a_{22} + b_{22} \end{pmatrix} $$

Daher gilt 

$$ c_{11} + c_{12} + c_{21} + c_{22} \\ = (a_{11} + b_{11}) + ( a_{12} + b_{12} )+ (a_{21} + b_{21} ) + (a_{22} + b_{22} ) \\ = ( a_{11} + a_{12} + a_{21} + a_{22} ) + ( b_{11} + b_{12} + b_{21} + b_{22} \\ = 0 + 0 \\ = 0 $$

Für die Inverse solltest du recht haben, da 

$$ \begin{array}{ccccc} &  a_{11} + a_{12} + a_{21} +  a_{22} & = & 0 & \vert \cdot (-1) \\ \Rightarrow & -a_{11} - a_{12} - a_{21} -  a_{22} & =&  0 \end{array} $$ 

und 

$$ a_{ij} - a_{ij} = 0 $$

Grüße Christian

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Danke dir Christian! :)
Wenn klar ist, dass es die Menge Elemente und deren Inverse hat enthält, würde das ja auch schon auf Abgeschlossenheit schließen, da a + a´ = n ja eine Variation von a + b = c ist. Oder liege ich da falsch?
Danke nochmal.
  ─   moltimer 14.11.2019 um 17:47

Sehr gerne.
Ich meine nicht, dass das im Allgemeinen so ist. Es kommt auf die Verknüpfung an. Ich bin mir da aber gerade wirklich nicht sicher. Mir würde auch gerade kein Gegenbeispiel einfallen. Ich denke nochmal drüber nach :)

Grüße Christian
  ─   christian_strack 14.11.2019 um 20:39

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