Webrelaunch 2020

Selbsttest 4 - Lineare Abbildungen

Sie haben hier die Gelegenheit zu einem kleinen Selbsttest: Auch wenn Sie die Aufgaben hier auf dem Monitor sehen, werden Sie ein Blatt und einen Stift in die Hand nehmen müssen. Versuchen Sie die Aufgaben mathematisch auf dem Papier korrekt zu lösen- das wird in den Klausuren später wichtiger sein, als "korrekte" Antworten selbst- und tragen Sie dann Ihre Antworten ein. Wenn Sie überhaupt nicht weiterkommen, so drücken Sie auf (Hilfe).

Fragen Sie sich bei jeder Aufgabe:

  1. Sind Ihnen alle Begriffe klar?
  2. Wissen Sie wonach gefragt wird und was die Antworten genau bedeuten?
  3. Was sind Ihre Argumente für Ihre Antworten, bzw. können Sie sie belegen?

Bei Fragen zu den Aufgaben, den Lösungen, Korrekturen oder sogar Vorschlägen für weitere Aufgaben oder Hinweise wenden Sie sich bitte an Ihren Übungsleiter. Am Ende können Sie die Auswertung abrufen. Darin sehen Sie, welche Fragen Sie richtig beantwortet haben.



1) Gegeben sind die folgenden Matrizen:

$A=\left(\begin{array}{ccc}a_1&a_2&a_3\end{array}\right)\,,\quad B=\left(\begin{array}{ccc}b_1&b_2&b_3\b_4&b_5&b_6\end{array}\right)\,,\quad C=\left(\begin{array}{cc}c_1&c_2\c_3&c_4\c_5&c_6\end{array}\right)\,,\quad D=\left(\begin{array}{c}d_1\d_2\d_3\end{array}\right)$

Stellen Sie fest, welches Matrixprodukt definiert ist und geben Sie ggf. die Größe des Lösungsraumes an: (Hilfe)


 \mathbb{R}^{1x2},  \mathbb{R}^{2x1},  \mathbb{R}^{1x3},  \mathbb{R}^{3x1},  \mathbb{R}^{3x3}, nicht definiert
P=AB
Q=BA^T
R=CA
S=AC
T=C^TA^T
U=B^TC^TA^T
V=(BA^T)^TC^T
W=(CB)^TA
X=DA

2) Gegeben sind die folgenden Matrizen:

$A=\left(\begin{array}{c}2\1\-1\end{array}\right)\,,\quad B=\left(\begin{array}{cc}2&1\3&-1\1&2\end{array}\right)\,,\quad C=\left(\begin{array}{ccc}1&-1&2\1&1&0\-1&-1&2\end{array}\right)\,,\quad D=\left(\begin{array}{cc}2&1\-1&2\end{array}\right)$

Ordnen Sie die Ergebnisse U,V,W den zugehörigen Termen zu: (Hilfe)

P=AA^\top\ ,Q=BD^\top B^\top\ ,R=BB^\top A\ ,S=C^\top A\ ,T=A^\top CA
U=(11,19,4)^\top
V=(6)
W=\left(\begin{array}{ccc}10&15&5\5&20&-5\11&9&10\end{array}\right)



3) Gegeben ist die Matrix

$A=\left(\begin{array}{ccc}5&4&16\8&9&32\-4&-4&-15\end{array}\right)\,.$

Gibt es Vektoren x,y\in\mathbb{R}^3 mit x,y\not=0, die die folgenden Eigenschaften erfüllen? (Hilfe)

existiertexistiert nicht
a) Ax=x
b) Ax=2x
c) Ax=-3x
d) Ax=x\,,\ Ay=y\,,\ x\perp y
e) Ax=(1,2,-1)^\top
f) Ax+3x=(1,2,-1)^\top



4) Bestimmen Sie, ob es lineare Abbildungen \Phi,\Psi,\Gamma mit den angegebenen Eigenschaften gibt, und ob diese dann eindeutig definiert sind: (Hilfe)

existiert, eindeutigexistiert, nicht eindeutigexistiert nicht
\Psi:\mathbb{C}^2\rightarrow \mathbb{C}^2\,,\ \begin{array}{rcl}\Psi((1-i,1)^\top)&=&(1,1)^\top\,,\ \Psi((2,1+i)^\top)&=&(1,2)^\top\end{array}
\Phi:\mathbb{R}^3\rightarrow \mathbb{R}^2\,,\ \begin{array}{rcl}\Phi((1,2,1)^\top)&=&(1,2)^\top\,,\ \Phi((1,2,3)^\top)&=&(1,1)^\top\,,\ \Phi((1,2,-1)^\top)&=&(1,3)^\top\end{array}
\Gamma:\mathbb{R}^2\rightarrow \mathbb{R}^2\,,\ \begin{array}{rcl}\Gamma((1,2)^\top)&=&(2,2)^\top\,,\ \Gamma^{-1}((1,2)^\top)&=&(1,1)^\top\end{array}




In eigener Sache: Diese Fragebögen sind ein Pilotprojekt. Bitte senden Sie Ihrem Übungsbleiter Ihre Eindrücke über den Sinn oder Unsinn solcher Angebote und wie es Ihnen eventuell in der Vorbereitung helfen konnte.