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a) Ich meine, dass c hier reell sein muss, da laut Defintion einer Hermetischen Matrix die Eigenwerte auf der Hauptdiagonale der Matrix reell sein müssen.

b) Ich setze nun den den Vektor v bzw mit Komponenten v1 und v2 in das spezielle Skalarprodukt ein. Also rechne ich mit Hilfe von Matrixmultiplikation 
(v1 v2)(1 i )(v1_konjugiert)
           (-i c)(v2_konjugiert)
=
(v1 v2)(v1_konjugiert + i*v2_konjugiert)
           (-iv1_konjugiert + c*v2_konjugiert)

=
v1(v1_konjugiert + i*v2_konjugiert) + v2(-i*v1_konjugiert + c*v2_konjugiert)
=
v1*v_1konjugiert + i*v1*v2_konjugiert - i*v1_konjugiert*v2 + c*v2*v2_konjugiert 
wird nur >0 wenn c>0 ist. Die restlichen Terme sind immer reell, da sich i² herausmultipliziert. 

c) 
Ich nehme als Basisvektoren von C² folgende Basis: {(1, 0)^T, (0, 1)^T}. Nun wende ich auf diese zwei Basisvektoren das Gram-Schmidt-Verfahren an . Das Besondere hierbei ist, dass ich beim Normieren des Vektors für den Betrag unterm Bruchstich das spezielle Skalarprodukt der Aufgabenstellungen nehme und den jeweiligen Basisvektors doppelt einsetze, danach die Wurzel ziehe. Und auch beim Erstellen des zweiten orthogonalen Vektors beim Subtrahieren verwende ich dieses spezielle Skalarprodukt in diesem Gram-Schmidt-Verfahren.


Genügen diese Antworten bei a) und b) bzw. sind sie richtig? Ist mein Verfahren bei c) richtig?

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Hallo,

a) ja die Eigenwerte sind stehts reell, aber deshalb kannst du hier nicht die Diagonalelement als reell annehmen.

Aber die Diagonalelemente einer hermitischen Matrix sind auch immer reell. Deshalb hast du trotzdem recht ;)

Da laut Definition eine Matrix hermitisch ist, wenn

$$ a_{jk} = \overline{a_{kj}} $$

Für ein Diagonalelement bedeutet das

$$ a_{jj} = \overline{a_{jj}} $$

und deshalb muss \( a_{jj} \) reell sein, also insbesondere 

$$ a_{22} = c \in \mathbb{R} $$

b) Wie habt ihr eine Sesquilinearform in Matrixdarstellung definiert? Ich habe es bis jetzt immer nur in der Form

$$ < x,y> = x^H A y $$

gesehen. Allerdings macht dasfür die Aufgabe keinen Unterschied. Deshalb habt ihr es vielleicht einfach so definiert:

$$ <x,y> = x^T A \overline{y} $$

Deine Lösung ist richtig. Du solltest vielleicht noch zeigen, dass 

$$ iv_1\overline{v_2} - i \overline{v_1}v_2 = 0 $$

gilt. 

c) Das Vorgehen ist richtig :)

Grüße Christian

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