Matrise trøbbel

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
SNURRE
Cantor
Cantor
Innlegg: 117
Registrert: 16/03-2010 13:27

Hei.
Jeg har følgende matrise:
A = ( Linje1: 11, -6, Linje2: 18, -10)

Jeg har regnet ut determinanten til [tex]A = -2 [/tex]

Neste del av oppgaven skjønner jeg ingentingen av, oppgaven lyder som følger:

- Vis for en passende konstant c at vi har: [tex]A^2 +cA = 2I_2[/tex]
- Vis at det ikke finnes noen 2x2 matrise B slik at [tex]B^2 =A[/tex]

Hvordan løser man dette?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

SNURRE skrev:Hei.
Jeg har følgende matrise:
A = ( Linje1: 11, -6, Linje2: 18, -10)
Jeg har regnet ut determinanten til [tex]A = -2 [/tex]
Neste del av oppgaven skjønner jeg ingentingen av, oppgaven lyder som følger:
- Vis for en passende konstant c at vi har: [tex]A^2 +cA = 2I_2[/tex]
nå er det flere år sida jeg har holdt på med matriser etc, men for den første gjelder:

[tex]A=\left(\begin{matrix} 11 & -6\\18 & -10 \end{matrix}\right)[/tex]

[tex]A^2=\left(\begin{matrix} 13 & -6\\18 & -8 \end{matrix}\right)[/tex]

[tex]2I=\left(\begin{matrix} 2 & 0\\ 0 & 2 \end{matrix}\right)[/tex]

altså:

[tex]\left(\begin{matrix} 13 & -6\\18 & -8 \end{matrix}\right)\,+\,c\left(\begin{matrix} 11 & -6\\18 & -10 \end{matrix}\right)\,=\,\left(\begin{matrix} 2 & 0\\0 & 2 \end{matrix}\right)[/tex]

for c = -1
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Vektormannen
Euler
Euler
Innlegg: 5889
Registrert: 26/09-2007 19:35
Sted: Trondheim
Kontakt:

På spørsmål nummer to der så holder det vel å se på determinantene. Du vet at det A = -2. Hvis [tex]B^2[/tex] skal være samme matrise, så må også den ha determinant -2. Er det mulig?
Elektronikk @ NTNU | nesizer
SNURRE
Cantor
Cantor
Innlegg: 117
Registrert: 16/03-2010 13:27

Janhaa skrev:
SNURRE skrev:Hei.
Jeg har følgende matrise:
A = ( Linje1: 11, -6, Linje2: 18, -10)
Jeg har regnet ut determinanten til [tex]A = -2 [/tex]
Neste del av oppgaven skjønner jeg ingentingen av, oppgaven lyder som følger:
- Vis for en passende konstant c at vi har: [tex]A^2 +cA = 2I_2[/tex]
nå er det flere år sida jeg har holdt på med matriser etc, men for den første gjelder:

[tex]A=\left(\begin{matrix} 11 & -6\\18 & -10 \end{matrix}\right)[/tex]

[tex]A^2=\left(\begin{matrix} 13 & -6\\18 & -8 \end{matrix}\right)[/tex]

[tex]2I=\left(\begin{matrix} 2 & 0\\ 0 & 2 \end{matrix}\right)[/tex]

altså:

[tex]\left(\begin{matrix} 13 & -6\\18 & -8 \end{matrix}\right)\,+\,c\left(\begin{matrix} 11 & -6\\18 & -10 \end{matrix}\right)\,=\,\left(\begin{matrix} 2 & 0\\0 & 2 \end{matrix}\right)[/tex]

for c = -1
Det så veldig bra ut! Takk! :)
Eneste jeg ikke forstår er hvordan du regnet ut [tex]A^2[/tex] ?
SNURRE
Cantor
Cantor
Innlegg: 117
Registrert: 16/03-2010 13:27

Vektormannen skrev:På spørsmål nummer to der så holder det vel å se på determinantene. Du vet at det A = -2. Hvis [tex]B^2[/tex] skal være samme matrise, så må også den ha determinant -2. Er det mulig?
Hvordan vet vi at [tex]B^2 [/tex]være samme matrise?
Selvsagt er det ikke mulig at de blir like om den også må ha determinant -2, men hvordan vet vi at det skal være samme matrise, med samme determinant?

Den skjønner jeg ikke helt hvordan jeg skal skrive opp / sette opp?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

SNURRE skrev:
Vektormannen skrev:På spørsmål nummer to der så holder det vel å se på determinantene. Du vet at det A = -2. Hvis [tex]B^2[/tex] skal være samme matrise, så må også den ha determinant -2. Er det mulig?
Hvordan vet vi at [tex]B^2 [/tex]være samme matrise?
Selvsagt er det ikke mulig at de blir like om den også må ha determinant -2, men hvordan vet vi at det skal være samme matrise, med samme determinant?
Den skjønner jeg ikke helt hvordan jeg skal skrive opp / sette opp?
1:
for matriseprodukt, se læreboka di - rett og slett.
=============
2:
det står jo i oppgava at
[tex]B^2=A[/tex]
:?:
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
SNURRE
Cantor
Cantor
Innlegg: 117
Registrert: 16/03-2010 13:27

Janhaa skrev:
SNURRE skrev:
Vektormannen skrev:På spørsmål nummer to der så holder det vel å se på determinantene. Du vet at det A = -2. Hvis [tex]B^2[/tex] skal være samme matrise, så må også den ha determinant -2. Er det mulig?
Hvordan vet vi at [tex]B^2 [/tex]være samme matrise?
Selvsagt er det ikke mulig at de blir like om den også må ha determinant -2, men hvordan vet vi at det skal være samme matrise, med samme determinant?
Den skjønner jeg ikke helt hvordan jeg skal skrive opp / sette opp?
1:
for matriseprodukt, se læreboka di - rett og slett.
=============
2:
det står jo i oppgava at
[tex]B^2=A[/tex]
:?:
I læreboken står det kun hvordan jeg skal addere matriser, ikke multiplisere dem, dette skulle være en liten nøtt, så det er ikke så mye hjelp i læreboken..

Jeg skjønner ikke hvordan jeg skal skrive det opp / Bevise at det ikke finnes noen 2x2 matrise som oppfyller [tex]B^2 = A[/tex] ?
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

SNURRE skrev:Hei.
Jeg har følgende matrise:
A = ( Linje1: 11, -6, Linje2: 18, -10)

Jeg har regnet ut determinanten til [tex]A = -2 [/tex]

Neste del av oppgaven skjønner jeg ingentingen av, oppgaven lyder som følger:

- Vis for en passende konstant c at vi har: [tex]A^2 +cA = 2I_2[/tex]
- Vis at det ikke finnes noen 2x2 matrise B slik at [tex]B^2 =A[/tex]

Hvordan løser man dette?
Hei.

Er en stund siden jeg hadde lineær algebra, men kan ikke dette løses enkelt som følger?:

En måte å gå frem på er at:

Hvis [tex]B^2 = A[/tex]

Så må [tex]B = \sqrt(A)[/tex]

Da får vi at:

[tex]B = \begin{bmatrix} \sqrt(11) & \sqrt(-6) \\ \sqrt(18) & \sqrt(-10) \end{bmatrix}[/tex]

Her ser vi altså at vi får negative kvadratrøtter, og disse eksisterer ikke (med mindre man tillater komplekse tall, men regner med at man ikke gjør det i den gitte oppgaven).
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

1: jeg synes det høres veldig merkelig ut at matrisemultiplikasjon ikke står i læreboka di:

http://people.hofstra.edu/stefan_waner/ ... es3_2.html

http://mathworld.wolfram.com/MatrixMultiplication.html
===================
2:
jo akkurat det jeg skal si krje1980, ellers får man komplekse matriser,
og det er neppe pensum...
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
SNURRE
Cantor
Cantor
Innlegg: 117
Registrert: 16/03-2010 13:27

Janhaa skrev:1: jeg synes det høres veldig merkelig ut at matrisemultiplikasjon ikke står i læreboka di:

http://people.hofstra.edu/stefan_waner/ ... es3_2.html

http://mathworld.wolfram.com/MatrixMultiplication.html
===================
2:
jo akkurat det jeg skal si krje1980, ellers får man komplekse matriser,
og det er neppe pensum...
Takk skal du ha! Da fikk jeg orden på matrise multiplikasjonen!

Vil det holde å skrive det krje1980 som ett fullverdig svar :) ?
Vektormannen
Euler
Euler
Innlegg: 5889
Registrert: 26/09-2007 19:35
Sted: Trondheim
Kontakt:

krje1980 skrev:
SNURRE skrev:Hei.
Jeg har følgende matrise:
A = ( Linje1: 11, -6, Linje2: 18, -10)

Jeg har regnet ut determinanten til [tex]A = -2 [/tex]

Neste del av oppgaven skjønner jeg ingentingen av, oppgaven lyder som følger:

- Vis for en passende konstant c at vi har: [tex]A^2 +cA = 2I_2[/tex]
- Vis at det ikke finnes noen 2x2 matrise B slik at [tex]B^2 =A[/tex]

Hvordan løser man dette?
Hei.

Er en stund siden jeg hadde lineær algebra, men kan ikke dette løses enkelt som følger?:

En måte å gå frem på er at:

Hvis [tex]B^2 = A[/tex]

Så må [tex]B = \sqrt(A)[/tex]

Da får vi at:

[tex]B = \begin{bmatrix} \sqrt(11) & \sqrt(-6) \\ \sqrt(18) & \sqrt(-10) \end{bmatrix}[/tex]

Her ser vi altså at vi får negative kvadratrøtter, og disse eksisterer ikke (med mindre man tillater komplekse tall, men regner med at man ikke gjør det i den gitte oppgaven).
Dette virker helt stuerent ... Får du tilbake A ved å gange denne B-en du har funnet med seg selv? [tex]B^2[/tex] er jeg ganske sikker på betyr matriseproduktet mellom de to, altså en ny matrise med dotproduktet mellom rad og kolonnevektorer i hvert element.
Elektronikk @ NTNU | nesizer
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Vektormannen skrev:
krje1980 skrev:
SNURRE skrev:Hei.
Jeg har følgende matrise:
A = ( Linje1: 11, -6, Linje2: 18, -10)

Jeg har regnet ut determinanten til [tex]A = -2 [/tex]

Neste del av oppgaven skjønner jeg ingentingen av, oppgaven lyder som følger:

- Vis for en passende konstant c at vi har: [tex]A^2 +cA = 2I_2[/tex]
- Vis at det ikke finnes noen 2x2 matrise B slik at [tex]B^2 =A[/tex]

Hvordan løser man dette?
Hei.

Er en stund siden jeg hadde lineær algebra, men kan ikke dette løses enkelt som følger?:

En måte å gå frem på er at:

Hvis [tex]B^2 = A[/tex]

Så må [tex]B = \sqrt(A)[/tex]

Da får vi at:

[tex]B = \begin{bmatrix} \sqrt(11) & \sqrt(-6) \\ \sqrt(18) & \sqrt(-10) \end{bmatrix}[/tex]

Her ser vi altså at vi får negative kvadratrøtter, og disse eksisterer ikke (med mindre man tillater komplekse tall, men regner med at man ikke gjør det i den gitte oppgaven).
Dette virker helt stuerent ... Får du tilbake A ved å gange denne B-en du har funnet med seg selv? [tex]B^2[/tex] er jeg ganske sikker på betyr matriseproduktet mellom de to, altså en ny matrise med dotproduktet mellom rad og kolonnevektorer i hvert element.
Jeg tror du har helt rett. Husker nå at den regelen jeg bruker kun er gyldig dersom vi har en diagonalisert matrise (f.eks. en matrise bestående av egenverdier langs diagonalen).

Dere kan derfor se bort fra min løsning. Beklager. Som sagt så er det en stund siden jeg hadde lineær algebra.
Vektormannen
Euler
Euler
Innlegg: 5889
Registrert: 26/09-2007 19:35
Sted: Trondheim
Kontakt:

SNURRE skrev:
Janhaa skrev:1: jeg synes det høres veldig merkelig ut at matrisemultiplikasjon ikke står i læreboka di:

http://people.hofstra.edu/stefan_waner/ ... es3_2.html

http://mathworld.wolfram.com/MatrixMultiplication.html
===================
2:
jo akkurat det jeg skal si krje1980, ellers får man komplekse matriser,
og det er neppe pensum...
Takk skal du ha! Da fikk jeg orden på matrise multiplikasjonen!

Vil det holde å skrive det krje1980 som ett fullverdig svar :) ?
Nei, som sagt ovenfor her holder det ikke. Har du hatt om determinanter? Hvis ikke blir det litt vrient å vise dette tror jeg.
Elektronikk @ NTNU | nesizer
krje1980
Leibniz
Leibniz
Innlegg: 964
Registrert: 04/04-2009 20:55

Hei igjen.

Som sagt så må jeg beklage mitt svarforslag. Det er kun når man har en diagonal matrise av mitt forslag fungerer.

Imidlertid ser jeg nå en annen måte å løse dette på :).

Lå oss altså si at vi har:

[tex]A = B^2[/tex]

Da må:

det[tex]A[/tex] = det[tex](B^2)[/tex]

Eller:

det[tex](A)[/tex] = det[tex](B)[/tex]det[tex](B)[/tex]

Men i og med at i har at det[tex](A)[/tex] = [tex]-2[/tex] er dette ikke mulig. Vi kan ikke ha:

[tex]-2[/tex] = det[tex](B)[/tex]det[tex](B)[/tex]

ettersom produktet av to like tall ikke kan bli negativt.

Ergo finnes det ingen matrise [tex]B[/tex] som er slik at [tex]A = B^2[/tex]
SNURRE
Cantor
Cantor
Innlegg: 117
Registrert: 16/03-2010 13:27

Veldig god forklaring på det siste innlegget ditt Krje1980 :)
Forstod det veldig bra. Takk skal du ha :)
Svar