2 gleiche eigenwerte eigenvektoren

FranklJulian

18:07 Uhr, 22.10.2018

pwmeyer

19:02 Uhr, 22.10.2018

FranklJulian

21:41 Uhr, 23.10.2018

pwmeyer

17:19 Uhr, 24.10.2018

Hallo!

Ich soll für eine Matrix A Eigenvektoren und Eigenwerte bestimmen und anschließend geometrische und algebraische Vielfachheit.

A=((2,0,3),(2,2-1),(0,0,-2))→detA =(2-λ)(2-λ)(-2-λ)

dann komme ich auf die Eigenwerte λ1=2,λ2=2 und λ3=-2

Für λ3 finde ich ohne Problem den Eigenvektor aber für λ1 und λ 2 finde ich nirgends eine vernünftige Erklärung wie ich hier meine Eigenvektoren wähle?

Die algebraische Vielfachheit sagt ja wie oft eine Nullstelle vorkommt also habe ich alg. Vielfachheit 2 zu λ1 und λ2 und alg. Vielfachheit 1 zu λ3.

Wie kann ich jetzt die geometrische Vielfachheit finden? Dazu brauch ich doch die Eigenvektoren oder?

Nachdem ich für λ3 den Eigenvektor v3=(-314 ) gefunden habe, habe ich für λ3 die geo. Vielfachheit 1 oder?

Für die andere geo. Vielfachheit brauche ich wieder die Eigenvektoren von λ1 und λ2 wo wir wieder bei meinem ersten Problem sind.

Danke schon mal!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."

Hallo,

in dieser Situation -λ=2 ist doppelte Nullstelle des charakteristischen Polynoms - kann der Eigenraum die Dimension 1 oder die Dimension 2 haben. Du musst halt das Gleichungssystem für die Eigenvektoren aufstellen und lösen. Schreib mal hier auf, wieweit Du kommst.

Ich würde auch nochmal den Eigenvektor für λ=-2 überprüfen.

Gruß pwm

Das Gleichungssystem kann ich ja aufstellen aber mit 2 mal dem gleichen Eigenwert komm ich zwei mal auf die gleiche Lösung. Wie wähle ich dann meine Eigenvektoren?
Hallo,

Eigenräume werden berechnet und daraus wählt man sich je nach Zweck Eigenvektoren.

Was hast Du denn als allgemeine LÖsunge des Gleichungssystems (A-2⋅I)⋅x=0 berechnet?

Gruß pwm

Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.


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Wir k�nnen die Eigenvektoren

zum bekannten Eigenwert
durch Einsetzen in
berechnen.

BEISPIEL
Wir suchen die Eigenvektoren von

.

Die Eigenvektoren zum Eigenwert

erhalten wir aus

Als L�sung erhalten wir mittels Gau�-Elimination
und
, f�r ein
, bzw. als Vektor

Die Eigenvektoren sind daher

und jedes nichtverschwindende Vielfache davon.

Analog erhalten wir f�r die Eigenvektoren des zweiten Eigenwertes

,
und jedes nichtverschwindende Vielfache davon.

Falls

ein Eigenvektor zum Eigenwert
ist, dann ist auch jedes Vielfache
ein Eigenvektor:

Falls

und
Eigenvektoren zum gleichen Eigenwert
sind, dann ist auch
ein Eigenvektor

Die Menge aller Eigenvektoren zum Eigenwert

vereinigt mit dem Nullvektor ist daher ein Unterraum des
und wird als  Eigenraum bezeichnet.

BEISPIEL
Gesucht sind die Eigenwerte und Eigenvektoren von

Wir bilden das charakteristische Polynom und berechnen dessen Nullstellen.

Wir erhalten die Eigenwerte

Die Eigenvektoren zum Eigenwert

erhalten wir durch L�sen der Gleichung

Durch Gau�-Elimination erhalten wir

und somit
,
und
f�r ein beliebiges
.

Analog f�r

:
.


und f�r

:
.

© 1997, Josef Leydold
Abteilung für angewandte Statistik und Datenverarbeitung

Wie viele Eigenvektoren zu einem Eigenwert?

Ein Eigenwert hat unendlich viele zugehörige Eigenvektoren, während ein Eigenvektor immer nur zu einem Eigenwert gehören kann.

Was sagen Eigenwerte und Eigenvektoren aus?

Ein Eigenvektor einer Abbildung ist in der linearen Algebra ein vom Nullvektor verschiedener Vektor, dessen Richtung durch die Abbildung nicht verändert wird. Ein Eigenvektor wird also nur skaliert und man bezeichnet den Skalierungsfaktor als Eigenwert der Abbildung.

Ist λ2 ein Eigenwert von A2 so ist λ ein Eigenwert von A?

Lösung: Aufgrund von Gleichung (10.1.1) kann man sehen, dass die Eigenwerte von A2 als λ2 geschrie- ben werden können, wobei λ die Eigenwerte von A sind.

Wie viele verschiedene Eigenwerte kann eine Matrix haben?

Prinzipiell hat eine Matrix soviele Eigenwerte wie sie Zeilen/Spalten hat (Eigenwerte gibt es nur bei quadratischen Matrizen). Dabei kann es auch vorkommen, dass ein Eigenwert mehrfach auftritt. die Nullstelle 1 hat.

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