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Lamprecht 2018-05-29 08:24:11 +02:00
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@ -14,178 +14,176 @@
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item Aufgabe 1 (8+12 Punkte) Lineare Gleichungssysteme und Matlab/Octave \item Aufgabe 1 (8+12 Punkte) Lineare Gleichungssysteme und Matlab/Octave
Geben Sie die Ergebnisse folgender Aufgaben zu linearen Gleichungssystemen in den daf\"ur vorgegebenen Feldern an. Geben Sie die Ergebnisse folgender Aufgaben zu linearen Gleichungssystemen in den daf\"ur vorgegebenen Feldern an.
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item [a)] Betrachten Sie das folgende lineare Gleichungssystem: \item [a)] Betrachten Sie das folgende lineare Gleichungssystem:
\[\begin{array}{lllllll} $$\begin{array}{lllllll}
2x_1 & + & 4x_2 & & & = 0 \\ 2x_1 & + & 4x_2 & & & = 0 \\
& & 2x_2 & + & 2x_3 & = 2 \\ & & 2x_2 & + & 2x_3 & = 2 \\
2x_1 & + & 4x_2 & + & 4x_3 & = 1 2x_1 & + & 4x_2 & + & 4x_3 & = 1
\end{array}\] \end{array}$$
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item [1)] Geben Sie eine Darstellung dieses linearen Gleicungssystems in der Form eines Matrix-Vektor-Produkts $$A\cdot x = b$$ mit Hilfe einer geeigneten Koeffizientenmatrix $A$ und dem Vektor $x$ der Variablen sowie der rechten Seite $b$ des Gleicungssystems an. \item[1)] Geben Sie eine Darstellung dieses linearen Gleicungssystems in der Form eines Matrix-Vektor-Produkts $$A\cdot x = b$$ mit Hilfe einer geeigneten Koeffizientenmatrix $A$ und dem Vektor $x$ der Variablen sowie der rechten Seite $b$ des Gleicungssystems an.
\item[2)] Berechnen Sie die L\"osung $x = \left(\begin{array}{c}x_1\\ x_2\\ x_3\end{array}\right) \in \mathbb{R}^3$ durch die \"Uberf\"uhrung des Systems (A~~~b) in Treppennormalform und anschlie{\ss}ende L\"osung unter Verwendung des Gau{\ss}schen Algorithmus. \item[2)] Berechnen Sie die L\"osung $x = \left(\begin{array}{c}x_1\\ x_2\\ x_3\end{array}\right) \in \mathbb{R}^3$ durch die \"Uberf\"uhrung des Systems (A~~~b) in Treppennormalform und anschlie{\ss}ende L\"osung unter Verwendung des Gau{\ss}schen Algorithmus.
\end{enumerate}
\item [b)] Berechnen Sie da lineare Gleichungssystem
$$L\cdot x = \left( \begin{array}{cccc}
L_{11} & 0 & \dots & 0 \\
L_{21} & L_{22} & \cdots & \vdots \\
\vdots & \ddots & \ddots & 0 \\
L_{n1} & \cdots & \cdots & L_{nn}
\end{array}\right)\cdot\left(\begin{array}{c}
x_1 \\x_2\\\vdots\\x_n
\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}
b_1 \\b_2\\\vdots\\b_n
\end{array}\right)=b$$
mit der unteren Dreiecksmatrix
$$L = \left( \begin{array}{cccc}
L_{11} & 0 & \dots & 0 \\
L_{21} & L_{22} & \cdots & \vdots \\
\vdots & \ddots & \ddots & 0 \\
L_{n1} & \cdots & \cdots & L_{nn}
\end{array}\right)\in \mathbb{R}^{n\times n}, n\in\mathbb{N}, n\geq 2$$
und nehmen Sie an, dass alle Elemente $L_{ii}\neq 0,i=1,\dots,n$, sind.
\end{enumerate} Der Vektor $x=\left(\begin{array}{c}
x_1 \\x_2\\\vdots\\x_n
\item [b)] Berechnen Sie da lineare Gleichungssystem
$$L\cdot x = \left( \begin{array}{cccc}
L_{11} & 0 & \dots & 0 \\
L_{21} & L_{22} & \cdots & \vdots \\
\vdots & \ddots & \ddots & 0 \\
L_{n1} & \cdots & \cdots & L_{nn}
\end{array}\right)\cdot\left(\begin{array}{c}
x_1 \\x_2\\\vdots\\x_n
\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}
b_1 \\b_2\\\vdots\\b_n
\end{array}\right)=b$$
mit der unteren Dreiecksmatrix
$$L = \left( \begin{array}{cccc}
L_{11} & 0 & \dots & 0 \\
L_{21} & L_{22} & \cdots & \vdots \\
\vdots & \ddots & \ddots & 0 \\
L_{n1} & \cdots & \cdots & L_{nn}
\end{array}\right)\in \mathbb{R}^{n\times n}, n\in\mathbb{N}, n\geq 2$$
und nehmen Sie an, dass alle Elemente $L_{ii}\neq 0,i=1,\dots,n$, sind.
Der Vektor $x=\left(\begin{array}{c}
x_1 \\x_2\\\vdots\\x_n
\end{array}\right)$ kann mit Hilfe des folgenden \textit{Forward-Substitution} Algorithmus \end{array}\right)$ kann mit Hilfe des folgenden \textit{Forward-Substitution} Algorithmus
\begin{equation} \begin{equation}
x_i=\left(b_i-\sum^{i-1}_{j=1}~~L_{ij}\cdot x_j\right)/ L_{ii}, i=1,\dots,n x_i=\left(b_i-\sum^{i-1}_{j=1}~~L_{ij}\cdot x_j\right)/ L_{ii}, i=1,\dots,n
\end{equation} \end{equation}
bestimmt werden, der sukzessive die Elemente $x_i,i=1,\dots,n,$ berechnet. bestimmt werden, der sukzessive die Elemente $x_i,i=1,\dots,n,$ berechnet.
\newpage \newpage
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item[1)] Implementieren Sie den \textit{Forward-Substitution} Algorithmus als MATLAB oder Octave Funktion $ForSub(b, L, y)$, die f\"ur eine gegebene rechte Seite $b\in\mathbb{R}^n$ und eine invertierbare untere Dreiecksmatrix $L\in\mathbb{R}^{n\times n}$ der Dimension $ n \in \mathbb{N}, n\geq 2$, mit Diagonalelementen $L_{ii}\neq 0, i=1,\dots,n$, als Eingabeparametern des L\"osungsvektor $x\in\mathbb{R}^n$ in (1) berechnet und diesen w\"ahrend des L\"osungsverfahrens sukzessive in den Speicherplatz des Ausgabevektors $y\in\mathbb{R}^n$ schreibt, nachdem $y$ zu Beginn des Algorithmus mit dem Nullvektor initialisieert wurde. \item[1)] Implementieren Sie den \textit{Forward-Substitution} Algorithmus als MATLAB oder Octave Funktion $ForSub(b, L, y)$, die f\"ur eine gegebene rechte Seite $b\in\mathbb{R}^n$ und eine invertierbare untere Dreiecksmatrix $L\in\mathbb{R}^{n\times n}$ der Dimension $ n \in \mathbb{N}, n\geq 2$, mit Diagonalelementen $L_{ii}\neq 0, i=1,\dots,n$, als Eingabeparametern des L\"osungsvektor $x\in\mathbb{R}^n$ in (1) berechnet und diesen w\"ahrend des L\"osungsverfahrens sukzessive in den Speicherplatz des Ausgabevektors $y\in\mathbb{R}^n$ schreibt, nachdem $y$ zu Beginn des Algorithmus mit dem Nullvektor initialisieert wurde.
\item[2)] Schreiben Sie ein MATLAB oder Octave Programm, das diese erstellte MATLAB oder Octave Funktion $ForSub$ zur L\"osung des Gleichungssystems $L \cdot x = b$ mit folgenden Eingangsdaten \item[2)] Schreiben Sie ein MATLAB oder Octave Programm, das diese erstellte MATLAB oder Octave Funktion $ForSub$ zur L\"osung des Gleichungssystems $L \cdot x = b$ mit folgenden Eingangsdaten
$$L=\left(\begin{array}{ccc} $$L=\left(\begin{array}{ccc}
2 & 0 & 0 \\ 2 & 0 & 0 \\
1 & 5 & 0 \\ 1 & 5 & 0 \\
7 & 9 & 8 7 & 9 & 8
\end{array}\right), b = \left(\begin{array}{c} \end{array}\right), b = \left(\begin{array}{c}
6 \\2\\5 6 \\2\\5
\end{array}\right)$$ \end{array}\right)$$
anwendet und dann den L\"osungsvektor $x$ komponentenweise ausgibt. anwendet und dann den L\"osungsvektor $x$ komponentenweise ausgibt.
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{enumerate} \end{enumerate}
\item Aufgabe 2 (6+6+8 Punkte) Vektorr\"aume \item Aufgabe 2 (6+6+8 Punkte) Vektorr\"aume
Geben Sie die Ergebnisse folgender Aufgaben zur Theorie der Vektorr\"aume in den daf\"ur vorgesehenen Feldern an. Geben Sie die Ergebnisse folgender Aufgaben zur Theorie der Vektorr\"aume in den daf\"ur vorgesehenen Feldern an.
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item [a)] Betrachten Sie die Vektoren \item [a)] Betrachten Sie die Vektoren
$$a=\left(\begin{array}{c} $$a=\left(\begin{array}{c}
0 \\1\\1 0 \\1\\1
\end{array}\right),b=\left(\begin{array}{c} \end{array}\right),b=\left(\begin{array}{c}
1 \\1\\1 1 \\1\\1
\end{array}\right),c=\left(\begin{array}{c} \end{array}\right),c=\left(\begin{array}{c}
1 \\0\\1 1 \\0\\1
\end{array}\right)$$ \end{array}\right)$$
des $\mathbb{F}_2$-Vektorraums $\mathbb{F}^3_2$ auf dem K\"orper deer bin\"aren Elemente $\mathbb{F}_2={0,1}$ mit den Operationen $\{\oplus, \odot\}$ der Addition und Multiplikation modulo 2, d. h. f\"ur $x, y\in\mathbb{F}_2,x\oplus y = (x+y)~mod~2,\\ x \odot y = (x\cdot y)~mod~2$.\\ des $\mathbb{F}_2$-Vektorraums $\mathbb{F}^3_2$ auf dem K\"orper deer bin\"aren Elemente $\mathbb{F}_2={0,1}$ mit den Operationen $\{\oplus, \odot\}$ der Addition und Multiplikation modulo 2, d. h. f\"ur $x, y\in\mathbb{F}_2,x\oplus y = (x+y)~mod~2,\\ x \odot y = (x\cdot y)~mod~2$.\\
Sind diese drei Vektoren $\{a,b,c\}\subset\mathbb{F}^3_2$ linear unabh\"angig oder linear abh\"angig? Begr\"unden Sie Ihre Antwort durch geeignete algebraische Argumente. Sind diese drei Vektoren $\{a,b,c\}\subset\mathbb{F}^3_2$ linear unabh\"angig oder linear abh\"angig? Begr\"unden Sie Ihre Antwort durch geeignete algebraische Argumente.
\item [b)] Betrachten Sie die Matrizen \item [b)] Betrachten Sie die Matrizen
$$A=\left(\begin{array}{cc} $$A=\left(\begin{array}{cc}
0 & 1 \\ 0 & 1 \\
0 & 1 \\ 0 & 1 \\
\end{array}\right), B= \left(\begin{array}{cc} \end{array}\right), B= \left(\begin{array}{cc}
0 & 0 \\ 0 & 0 \\
1 & 0 1 & 0
\end{array}\right), C = \left(\begin{array}{cc} \end{array}\right), C = \left(\begin{array}{cc}
0 & 1 \\ 0 & 1 \\
1 & 0 1 & 0
\end{array}\right)$$ \end{array}\right)$$
des Vektorraums $\mathbb{R}^{2\times 2}$.\\ des Vektorraums $\mathbb{R}^{2\times 2}$.\\
Sind diese drei Matrizen $\{A,B,C\}\subset\mathbb{R}^{2\times 2}$ linear unabh\"angig oder linear abh\"angig? Begr\"unden Sie Ihre Antwort mit Hilfe einer geeigneten algebraischen Argumentation. Sind diese drei Matrizen $\{A,B,C\}\subset\mathbb{R}^{2\times 2}$ linear unabh\"angig oder linear abh\"angig? Begr\"unden Sie Ihre Antwort mit Hilfe einer geeigneten algebraischen Argumentation.
\item[c)] Weisen Sie durch eine geeignete algebraische Argumentation nach, dass die Menge \item[c)] Weisen Sie durch eine geeignete algebraische Argumentation nach, dass die Menge
$$U=\{v=\left(\begin{array}{c} $$U=\{v=\left(\begin{array}{c}
x_1 \\x_2\\x_3 x_1 \\x_2\\x_3
\end{array}\right)\in \mathbb{R}^{3} | 4x_1+3x_2=0\} \subset \mathbb{R}^3$$ \end{array}\right)\in \mathbb{R}^{3} | 4x_1+3x_2=0\} \subset \mathbb{R}^3$$
ein Untervektorraum des reellen Vektorraums $V = \mathbb{R}^3$ ist. ein Untervektorraum des reellen Vektorraums $V = \mathbb{R}^3$ ist.
\end{enumerate}\newpage \end{enumerate}\newpage
\item Aufgabe 3 (6+6+4+4 Punkte) Lineare Abbildungen \item Aufgabe 3 (6+6+4+4 Punkte) Lineare Abbildungen
Betrachten Sie die lineare Abbildung Betrachten Sie die lineare Abbildung
$$ f: V \longrightarrow W $$ $$ f: V \longrightarrow W $$
$$ v=\left(\begin{array}{c}x \\ y \\ z \end{array}\right)\rightarrow f(v)=\left(\begin{array}{c} y\oplus z \\ x\oplus z \\ x\oplus y \end{array}\right) $$ $$ v=\left(\begin{array}{c}x \\ y \\ z \end{array}\right)\rightarrow f(v)=\left(\begin{array}{c} y\oplus z \\ x\oplus z \\ x\oplus y \end{array}\right) $$
zwischen den $\mathbb{F}_2$-Vektorr\"aumen $V=\mathbb{F}^3_2$ und $W=\mathbb{F}^3_2$ \"uber dem K\"orper der bin\"aren Elemente $\mathbb{F}_2 = {0,1}$ mit den Operationen $\{\oplus,\odot\}$ der Addition und Multiplikation modulo 2, d.h. $x\oplus y = (x+y) mod 2, x\odot y = (x\cdot y) mod 2$ f\"ur $x,y\in\mathbb{F}_2$. zwischen den $\mathbb{F}_2$-Vektorr\"aumen $V=\mathbb{F}^3_2$ und $W=\mathbb{F}^3_2$ \"uber dem K\"orper der bin\"aren Elemente $\mathbb{F}_2 = {0,1}$ mit den Operationen $\{\oplus,\odot\}$ der Addition und Multiplikation modulo 2, d.h. $x\oplus y = (x+y) mod 2, x\odot y = (x\cdot y) mod 2$ f\"ur $x,y\in\mathbb{F}_2$.
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item [a)] W\"ahlen Sie jeweils die kanonische Basis $\mathcal{B} = \{e_1,e_2,e_3\}$ im $\mathbb{F}_2$-Vektorraum $V = \mathbb{F}^3_2$ bzw. $W=\mathbb{F}^3_2$ aus und geben Sie die der Abbildung $f$ zugeordnete Matrix $A_f$ bzgl. dieser beiden Basen an. \item [a)] W\"ahlen Sie jeweils die kanonische Basis $\mathcal{B} = \{e_1,e_2,e_3\}$ im $\mathbb{F}_2$-Vektorraum $V = \mathbb{F}^3_2$ bzw. $W=\mathbb{F}^3_2$ aus und geben Sie die der Abbildung $f$ zugeordnete Matrix $A_f$ bzgl. dieser beiden Basen an.
\item [b)] Bestimmen Sie mit Hilfe einer geeigneten algebraischen Argumentation oder eines geeigneten Berechnungsverfahrens den Rang $rg(f)$ der Abbildung $f$. \item [b)] Bestimmen Sie mit Hilfe einer geeigneten algebraischen Argumentation oder eines geeigneten Berechnungsverfahrens den Rang $rg(f)$ der Abbildung $f$.
\item [c)] Bestimmen Sie mit Hilfe einer geeigneten Formel, die Sie explizit angeben sollen, die Dimension $k=dim(Ker(f))$ des Kerns $Ker(f)$ der Abbildung $f$. \item [c)] Bestimmen Sie mit Hilfe einer geeigneten Formel, die Sie explizit angeben sollen, die Dimension $k=dim(Ker(f))$ des Kerns $Ker(f)$ der Abbildung $f$.
\item [d)] Geben Sie eine Basis $\mathcal{C} = \{v_1,\dots,v_k\}$ des Kerns $Ker(f)$ der Abbildung $f$ an. \item [d)] Geben Sie eine Basis $\mathcal{C} = \{v_1,\dots,v_k\}$ des Kerns $Ker(f)$ der Abbildung $f$ an.
\end{itemize} \end{itemize}
\item Aufgabe 4 (10+4+6 Punkte) Gruppen- und Matrizenalgebra \item Aufgabe 4 (10+4+6 Punkte) Gruppen- und Matrizenalgebra
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item [a)] Beantworten Sie folgende Fragen zur Algebra einfacher Gruppen $(G,\oplus,e)$ \item [a)] Beantworten Sie folgende Fragen zur Algebra einfacher Gruppen $(G,\oplus,e)$
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item [1)] Betrachten Sie die Gruppe $(G,\oplus,e)=(\mathbb{F}^3_2,\oplus,e)$ aller bin\"arer Tupel \item [1)] Betrachten Sie die Gruppe $(G,\oplus,e)=(\mathbb{F}^3_2,\oplus,e)$ aller bin\"arer Tupel
$$(a,b)\in\mathbb{F}^3_2 = \{(0,0),(1,0),(0,1),(1,1)\}$$ $$(a,b)\in\mathbb{F}^3_2 = \{(0,0),(1,0),(0,1),(1,1)\}$$
mit den Komponenten $a,b\in\mathbb{F}_2= \{ 0,1\}$ und der komponentenweise definierten Addition modulo 2 als Gruppenverkn\"upfung $\oplus$. mit den Komponenten $a,b\in\mathbb{F}_2= \{ 0,1\}$ und der komponentenweise definierten Addition modulo 2 als Gruppenverkn\"upfung $\oplus$.
Geben Sie das neutrale Element $e\in G$ an und berechnen Sie f\"ur $f=(1,0), g=(0,1),h=(1,1)$ die folgenden Gruppenelemente $k,l\in G$ Geben Sie das neutrale Element $e\in G$ an und berechnen Sie f\"ur $f=(1,0), g=(0,1),h=(1,1)$ die folgenden Gruppenelemente $k,l\in G$
$$k = g \oplus f = $$ $$k = g \oplus f = $$
$$l = g \oplus h = $$ $$l = g \oplus h = $$
$$e = $$ $$e = $$
\item[2)] Definiert die Teilmenge \item[2)] Definiert die Teilmenge
$$U=\{(0,0),(1,0),(0,1)\}\subset \mathbb{F}^2_2=G$$ $$U=\{(0,0),(1,0),(0,1)\}\subset \mathbb{F}^2_2=G$$
der Untergruppe von $(\mathbb{F}^2_2,\oplus,e)$? Geben Sie eine algebraische Begr\"undung an. der Untergruppe von $(\mathbb{F}^2_2,\oplus,e)$? Geben Sie eine algebraische Begr\"undung an.
\item[3)] Die aus drei verschiedenen Elementen besthende Menge $G={e,a,h}$ mit der additiven Verkn\"upfung $z=x\oplus y \in G $ auf zwei Gruppenelementen $x,y \in G$ kann durch eine entsprechende Verkn\"upfungstabelle T beschrieben werden (siehe unten), z.B. ergibt sich aus der Additon der Elemente $x = b$ in der 5. Zeile und $y=a$ in der 4. Spalte das Element \item[3)] Die aus drei verschiedenen Elementen besthende Menge $G={e,a,h}$ mit der additiven Verkn\"upfung $z=x\oplus y \in G $ auf zwei Gruppenelementen $x,y \in G$ kann durch eine entsprechende Verkn\"upfungstabelle T beschrieben werden (siehe unten), z.B. ergibt sich aus der Additon der Elemente $x = b$ in der 5. Zeile und $y=a$ in der 4. Spalte das Element
$$z=x\oplus y = b \oplus a = e$$ $$z=x\oplus y = b \oplus a = e$$
Erg\"anzen Sie die fehlenden Elemente der 5. Zeile hinter $x=b$ und der 5. Spalte unterhalb von $y=b$ in der Verkn\"upfungstabelle $T$ sowie das fehlende Element der 5. Zeile und 3. Spalte f\"ur $x=b$ und $y=e$ derart, dass $T$ eine kommutative Gruppe $(G,\oplus,e)$ definiert. Erg\"anzen Sie die fehlenden Elemente der 5. Zeile hinter $x=b$ und der 5. Spalte unterhalb von $y=b$ in der Verkn\"upfungstabelle $T$ sowie das fehlende Element der 5. Zeile und 3. Spalte f\"ur $x=b$ und $y=e$ derart, dass $T$ eine kommutative Gruppe $(G,\oplus,e)$ definiert.
\begin{tabular}{|c|c||c|c|c|}\hline \begin{tabular}{|c|c||c|c|c|}\hline
$\oplus$ & \multicolumn{4}{|c|}{}\\\hline $\oplus$ & \multicolumn{4}{|c|}{}\\\hline
&y= & e & a & b \\\hline\hline &y= & e & a & b \\\hline\hline
\multirow{3}{*}{b=} & e & e & a & \\\hline \multirow{3}{*}{b=} & e & e & a & \\\hline
& a & a & b & e \\\hline & a & a & b & e \\\hline
& b & & e & \\\hline & b & & e & \\\hline
\end{tabular} \end{tabular}
\end{enumerate} \end{enumerate}
\item[b)] Es sei $A=\left(\begin{array}{ccc} \item[b)] Es sei $A=\left(\begin{array}{ccc}
2 & 1 & 4\\ 2 & 1 & 4\\
1 & -1 & -5 1 & -1 & -5
\end{array}\right), B = \left(\begin{array}{ccc} \end{array}\right), B = \left(\begin{array}{ccc}
4 & 1 & 0\\ 4 & 1 & 0\\
5 & 2 & 1\\ 5 & 2 & 1\\
10& 7 & 6 10& 7 & 6
\end{array}\right)$ \end{array}\right)$
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item[1)] Berechnen Sie das Element $C_{23}$ der Produktmatrix $C=A\cdot B$ \item[1)] Berechnen Sie das Element $C_{23}$ der Produktmatrix $C=A\cdot B$
\item[2)] Wie lautet die transponierte Matrix $A^t$ zu $A$? \item[2)] Wie lautet die transponierte Matrix $A^t$ zu $A$?
\item[3)] Es sei \item[3)] Es sei
$$A=\left(\begin{array}{ccc} $$A=\left(\begin{array}{ccc}
1 & 0 & 0\\ 1 & 0 & 0\\
0 & 1 & -1\\ 0 & 1 & -1\\
2 & -4 & 3 2 & -4 & 3
\end{array}\right)$$ \end{array}\right)$$
Berechnen Sie die inverse Matrix $C=A^{-1}$ zu $A$ Berechnen Sie die inverse Matrix $C=A^{-1}$ zu $A$
\end{enumerate} \end{enumerate}
\item Aufgabe 5(4+6+10 Punkte) Lineare Abbildungs- und Eigenwerttheorie \end{enumerate}
\item Aufgabe 5(4+6+10 Punkte) Lineare Abbildungs- und Eigenwerttheorie
Geben Sie die Ergebnisser folgender Aufgaben in den daf\"ur vorgesehenen Feldern an. Geben Sie die Ergebnisser folgender Aufgaben in den daf\"ur vorgesehenen Feldern an.
\begin{enumerate} \begin{enumerate}
\item [a)] Berechnen Sie die Determinante der folgenden Matrix \item [a)] Berechnen Sie die Determinante der folgenden Matrix
$$A=\left(\begin{array}{ccc} $$A=\left(\begin{array}{ccc}
0.3 & 0 & 0\\ 0.3 & 0 & 0\\
0.7 & 0 & 1\\ 0.7 & 0 & 1\\
0 & 2 & 0 0 & 2 & 0
\end{array}\right)$$ \end{array}\right)$$
$det(A)=$ $det(A)=$
\item[b)] Berechnen Sie einen Eigenvektor $v\in\mathbb{R}^2$ zum Eigenwert $\lambda = 2$ der folgenden Matrix $B$: \item[b)] Berechnen Sie einen Eigenvektor $v\in\mathbb{R}^2$ zum Eigenwert $\lambda = 2$ der folgenden Matrix $B$:
$$B=\left(\begin{array}{cc} $$B=\left(\begin{array}{cc}
1 & -1\\ 1 & -1\\
-1 & 1 -1 & 1
\end{array}\right)\in\mathbb{R}^{2\times 2}$$ \end{array}\right)\in\mathbb{R}^{2\times 2}$$
\item[c)] Bestimmen Sie das charakteristische Polinom $p(\lambda) = \lambda^3+p_2\lambda^2+p_1\lambda+p_0$ der folgenden Matrix $A$ und berechnen Sie mit dessen Hilfe alle Eigenwerte $\lambda_i\in\mathbb{R}, i\in\{1,2,3\}$, der Matrix $A$: \item[c)] Bestimmen Sie das charakteristische Polinom $p(\lambda) = \lambda^3+p_2\lambda^2+p_1\lambda+p_0$ der folgenden Matrix $A$ und berechnen Sie mit dessen Hilfe alle Eigenwerte $\lambda_i\in\mathbb{R}, i\in\{1,2,3\}$, der Matrix $A$:
$$A=\left(\begin{array}{ccc} $$A=\left(\begin{array}{ccc}
0.9 & 0 & 0\\ 0.9 & 0 & 0\\
0 & -1 & 1\\ 0 & -1 & 1\\
0.1 & -2 & 2 0.1 & -2 & 2
\end{array}\right)$$ \end{array}\right)$$
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{enumerate} \end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{document} \end{document}