Abbildung ϕ:R^2x2 ->R^2x2

Aufrufe: 894     Aktiv: 06.12.2019 um 20:31

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Guten Abend, 

bei folgender Aufgabe finde ich keinen Ansatz:

Eine Abbildung ϕ:R^2x2 ->R^2x2 sei definiert durch 

ϕ(X):=AX-XA mit Matrix A:=(0,1,1,0)

(a) Zeigen Sie das ϕ linear ist.

(b) Geben Sie Basen von Kern(ϕ) und Bild(ϕ) an

(c) Ergänzen Sie ihre Basis von Kern(ϕ) zu einer Basis von R^2x2

 

Bin für jeden Ansatz dankbar.

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Student, Punkte: 10

 

Hallo,

\( A \) sieht für mich nicht wie eine Matrix aus. Willst du die Matrix vielleicht nochmal vernünftig aufschreiben?
Oder soll das die Matrix
$$ A = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} $$
sein?

Grüße Christian
  ─   christian_strack 04.12.2019 um 10:59
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Ich nin kein Profi, in LA struggle ich derzeitig auch sehr hart, aber hätte gesagt:

Bei der a) musst du dir einfach im klaren sein, was "linear" eigentlich bedeutet und nachrechnen. Ich mach dir das einmal vor:

ϕ(λX+Y) = A(λX+Y) - (λX+Y)A = AλX + AY - λXA - YA = AλX - λXA + AY - YA = λ(AX - XA) + (AY - YA) = λϕ(X) + ϕ(Y)

Zur b) Schau dir jetzt einfach mal an, was der Kern deiner Abbildung ist. Also schau, für welche Elemente x aus R^(2x2)  ϕ(x) gleich 0 ergibt. Davon bestimmt du jetzt einfach eine beliebige Basis. Für das Bild, setz einfach die Basis-Vektoren deines Vektorraums in ϕ ein und schau, worauf die abgebildet werden, dann hast du automatisch die Basis des Bildes gefunden.

c) Hier weiss ich leider gerade selbst nicht :(

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