Noch eine Frage zur Matrizenrechnung

Aufrufe: 509     Aktiv: 12.04.2022 um 22:30

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Sei A eMn(R) eine Matrix, die

A^3 + A^2 + A + In = 0  erfüllt. Zeigen Sie, dass A invertierbar ist und bestimmen Sie die Inverse A^-1 zu A. Hier scheint das rückwerts zu gehen, aber wie?
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3 Antworten
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Es geht auch ohne höhere Algebra.
Schreibe die linke Seite mit dem Summenzeichen. Beachte dabei $A^0=I_n$.
(Achtung: ab hier etwas editiert).
Dann denke an die geometrische Summenformel, die gilt für Matrizen auch.
Man muss nur anstelle der 1 dann $I_n$ schreiben und was im Nenner steht als $...^{-1}$.
Wir wollen aber dieses $(...)^{-1}$ vermeiden. Daher gehen wir nun so nach Umschreiben mit dem Summenzeichen vor:
Multipliziere beide Seiten mit $(I_n-A)$ (Nenner der geom. Summenformel). Dann steht auf der linken Seite, nach Ausmultiplizieren, der Zähler der geom. Summenformel
Bringe $I_n$ alleine auf eine Seite und klammere auf der anderen $A$ aus. Dann kannst Du $A^{-1}$ direkt ablesen.
Arbeite diese Anleitung schrittweise genau durch.
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Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Mikn wurde bereits informiert.
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Ja man sieht hier, dass \(f=X^3+X^2+X+1\) im Ideal von Minimalpolynom ist. Es hat also alle Nullstellen, die auch das Minimalpolynom hat. Was weißt du über die Nullstellen vom Minimalpolynom?
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Student, Punkte: 10.87K

 

Aktuell weiß ich darüber nichts mehr.   ─   atideva 12.04.2022 um 20:18

Dann such mal in deinen Unterlagen nach dem Satz von Cayley-Hamilton   ─   mathejean 12.04.2022 um 20:24

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Bring alles außer die Einheitsmatrix auf die andere Seite und klammere ein $A$ aus. Die Inverse steht dann direkt da.
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Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Cauchy wurde bereits informiert.