Matrix

1. Was sind die grundlegenden Eigenschaften von Matrizen.

Lösung:

Ein rechteckiges Schema aus m, n reellen Zahlen, angeordnet in m Zeilen und n Spalten, heißt Matrix (vom Typ m,n). Wenn m = n ist, handelt es sich um eine quadratische Matrix vom Grad n. Die Zahlen a11, a32, ... amn werden Elemente der Matrix genannt.

matice-1a.gif 

 Nullmatrix:                    Einheitsmatrix:

matice-1b.gif matice-1b.gif 
Inverse Matrix A–1:
matice-1c.gif

Summe der Matrizen A + B

matice-1d.gif 



2. Erklären Sie das Verfahren zur Multiplikation zweier Matrizen.

Lösung:

Das Produkt zweier Matrizen ist nur dann definiert, wenn die linke Matrix genauso viele Spalten hat, wie die rechte Matrix Zeilen hat. Solche Matrizen nennt man „konform“.
Das Produkt von Matrizen ist nicht kommutativ!

Multiplikation einer Matrix mit einer Zahl:
matice-2a.gif
Produkt der Matrizen A·B

matice-2b.gif


3.Addieren Sie die Matrizen A+B und M+N, wenn

matice-3z.gif

Lösung:

matice-3r.gif


4.Multiplizieren Sie die Matrizen A·B und C·D, wenn

matice-4z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

5.Zeigen Sie, dass das Produkt von Matrizen nicht kommutativ ist.


matice-5z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

6.Gegeben ist die Matrix A. Bestimmen Sie die Matrix A2, wenn

matice-6z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

7.Gegeben ist die Matrix B. Bestimmen Sie die Matrix B2, wenn

matice-7z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

8.Berechnen Sie das Produkt der Matrizen A·B, wenn

matice-8z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

9.Erklären Sie das Verfahren zur Berechnung der inversen Matrix A–1 aus Matrix A.

Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.


10.Bestimmen Sie für die Matrix A die inverse Matrix A–1 und überprüfen Sie, ob


matice-10z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

11.Bestimmen Sie für die Matrix A die inverse Matrix A–1 und überprüfen Sie, ob

matice-11z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

12.Berechnen Sie die inverse Matrix A–1 für die Matrix A, wenn

matice-12z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.


13.Berechnen Sie die inverse Matrix A–1 für die Matrix A und überprüfen Sie (siehe Beispiel 12), wenn

matice-13z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

14.Lösen Sie die Matrixgleichung A + X = B, wenn

matice-14z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

15.Berechnen Sie die Matrix X aus der Gleichung 2A + 3X = B, wenn


matice-15z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

16.Lösen Sie die Matrixgleichung A·X = B und überprüfen Sie, ob

matice-16z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

17.Lösen Sie die Gleichung A·X = B und überprüfen Sie, ob

matice-17z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

18.Erklären Sie das Verfahren zur Lösung eines linearen Gleichungssystems mittels inverser Matrix.

matice-18z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

19.Lösen Sie mithilfe der inversen Matrix das Gleichungssystem:

matice-19z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

20.Lösen Sie mithilfe der inversen Matrix das Gleichungssystem:

matice-20z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

21.Lösen Sie mithilfe der inversen Matrix das Gleichungssystem:

matice-21z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

22.Lösen Sie mithilfe der inversen Matrix das Gleichungssystem:

matice-22z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

23.Erklären Sie das Konzept des „Rangs einer Matrix“ und die Bedingungen zur Lösung eines linearen Gleichungssystems mittels des Gauß-Verfahrens.

Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

24.Lösen Sie das Gleichungssystem nach dem Gauß-Verfahren:

matice-24z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

25.Lösen Sie das Gleichungssystem nach dem Gauß-Verfahren:

matice-25z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

26.Lösen Sie das lineare Gleichungssystem mittels Gauß-Verfahren:

x + 2y + 3z = 0
2x – y + z = 3
3x + y – z = 5
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.

27.Lösen Sie das Gleichungssystem nach dem Gauß-Verfahren:

matice-27z.gif
Bitte melden Sie sich an, um die Lösung anzuzeigen.