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alexander
2026-02-22 00:48:07 +01:00
parent 8ee19fe941
commit 4f355cbf3c

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@@ -132,6 +132,26 @@
)
]
// Matrix Normen
#bgBlock(fill: colorMatrix)[
#subHeading(fill: colorMatrix)[Matrix Normen]
$|| dot ||_M$ Matrix Norm, $|| dot ||_V$ Vektornorm
- submultiplikativ: $||A B||_"M" <= ||A||||B||$
- verträglich mit einer Vektornorm: $||A v||_"V" <= ||A||_"M" ||v||_"V"$
*Frobenius-Norm* $||A||_"M" = sqrt(sum_(i=1)^m sum_(j=1)^n a_(m n)^2)$
*Induzierte Norm* \
$||A||_"M" = sup_(v in V without {0}) (||A v||_V)/(||v||_V) = sup_(||v|| = 1) ||A v||_V$
- submultiplikativ
- verträglich mit einer Vektornorm $||dot||_V$
*maximale Spaltensumme* $||A||_r = max_(1<= i <= n) sum_(j=1)^n |a_(j)|$
]
#colbreak()
// Vektorräume
@@ -270,6 +290,19 @@
]
// Rekursive Folgen
#bgBlock(fill: colorMatrix)[
#subHeading(fill: colorMatrix)[Rekursive Folgen]
E.g: $a_1 x_(n-1) + a_2 x_(n) = x_(n+1)$
1. Als Matrix Schreiben $F: vec(x_(n-1), x_(n)) = vec(x_n, x_(n+1))$ \
$F s_(n-1) = s_(n)$
2. Diagonaliseren: $F = R D R^(-1) $ \
3. Wiederholte Anwendung: $F^n = R D^n R^(-1)$
]
#colbreak()
#bgBlock(fill: colorAbbildungen)[
@@ -345,7 +378,7 @@
$kern(Phi) := {v in V | Phi(v) = 0}$
- $A ve(x) = ve(0)$ (Lösung des Homogenen Gleichungssystem)
*Dimensionssatz:* Sei $A$ lineare Abbildung \
*Dimensionssatz:* lineare Abbildung $A: V -> W$ \
$dim(V) = dim(kern(A)) + dim(Bild(A))$ \
$dim(V) = dim(kern(A)) + Rang(A)$
@@ -388,16 +421,12 @@
Nur bei $A in RR^(n times n)$ möglich
Bei qudratischen $A:$ \ $n equiv "#Spalten" equiv dim ve(x)$
$Rang(A) = n$
],
image("../images/linAlg/Gauss1.jpg", width: 2cm),
[
*Nullzeile*:
Pro Nullzeile eine frei Var $t, s, ...$
Bei qudratischen $A:$ \ $Rang(A) = n - "#Nullzeilen"$
],
image("../images/linAlg/Gauss3.jpg", width: 2cm),
@@ -405,6 +434,9 @@
*Wiederspruch*: Keine Lösung
]
)
$Rang(A) = "#Nicht-Null-Zeilen"$ \
$=$ Anzahl der linear unabhänigen Zeilen/Spalten
$kern(A) = dim ve(x) - Rang(A)$ (Dimensionssatz)
@@ -624,32 +656,31 @@
- Winkel: $cos alpha = ip(v, w)/(norm(v) norm(w))$
*Orthogonal Vektoren:* $ip(v, w) = 0$ \
*Ortho#text(red)[normal] Vektoren:* $ip(v, w) = 0$ UND $norm(v),norm(w) = 1$
*Ortho#text(red)[normal] Vektoren:* \
$ip(v, w) = 0 "UND" norm(v),norm(w) = 1, p(v, v) = ip(w, w) = 1$
#SeperatorLine
*Orthogonal Projektion* $pi_U(v) = limits(sum)_(i=1)^k ip(v, u_i) u_i$
$U subset V$ Untervektorraum eines Eukldische VRs $V$, \ $U$ in orthogo#text(red)[normal] Basis:
$U subset V$ Untervektorraum eines Eukldische VRs $V$, \ $U$ in orthogo#text(red)[normal] Basis
Orthogonals Kompliment: $kern(pi_U) = U^tack.t$
]
// Matrix Normen
#bgBlock(fill: colorMatrix)[
#subHeading(fill: colorMatrix)[Matrix Normen]
#bgBlock(fill: colorVR)[
#subHeading(fill: colorVR)[Unitäre Vektorräume]
alles $in CC$
$|| dot ||_M$ Matrix Norm, $|| dot ||_V$ Vektornorm
- submultiplikativ: $||A B||_"M" <= ||A||||B||$
- verträglich mit einer Vektornorm: $||A v||_"V" <= ||A||_"M" ||v||_"V"$
*Sequilinearform:* $ip(x, y)$
- $ip(x, y)$ linear im #underline("1.") Argument
- $ip(v, w_1 + w_2) = ip(v, w_1) + ip(v, w_2) = \
ip(v, lambda w) = overline(lambda) ip(v, w)$
*Frobenius-Norm* $||A||_"M" = sqrt(sum_(i=1)^m sum_(j=1)^n a_(m n)^2)$
*Hermitische Form:* $ip(v, w) = ip(w, v)$
*Induzierte Norm* \
$||A||_"M" = sup_(v in V without {0}) (||A v||_V)/(||v||_V) = sup_(||v|| = 1) ||A v||_V$
- submultiplikativ
- verträglich mit einer Vektornorm $||dot||_V$
*maximale Spaltensumme* $||A||_r = max_(1<= i <= n) sum_(j=1)^n |a_(j)|$
*Hermitische Skalarprodukt:* $in RR$
]
@@ -792,20 +823,10 @@
$S = mat(sigma_0, 0; 0, sigma_1; dots.v, dots.v; 0, 0) quad quad quad S = mat(sigma_0, 0, dots, 0; 0, sigma_1, ..., 0)$
]
#sinTable
#bgBlock(fill: colorMatrix)[
#subHeading(fill: colorMatrix)[Rekursive Folgen]
E.g: $a_1 x_(n-1) + a_2 x_(n) = x_(n+1)$
1. Als Matrix Schreiben $F: vec(x_(n-1), x_(n)) = vec(x_n, x_(n+1))$ \
$F s_(n-1) = s_(n)$
2. Diagonaliseren: $F = R D R^(-1) $ \
3. Wiederholte Anwendung: $F^n = R D^n R^(-1)$
]
// Lineare Differenzialgleichungen
#bgBlock(fill: colorMatrix)[
#subHeading(fill: colorMatrix)[Lineare Differenzialgleichungen]
@@ -839,29 +860,27 @@
[*Invertierbar*], [
$exists A^(-1) : A A^(-1) = A^(-1) A = E$ \
*Invertierbar wenn:* \
$A$ bijektiv, $det(A) = 0$ \
$"Spalten Vekoren lin. unabhänig"$ \
$Rang(A) = n, A in KK^(n times n)$ \
$det(A) = 0$ \
*Invertierbar wenn:*
- $A$ bijektiv
- $A x = b$ eindeutig
- $A x = 0$ nur $ve(0)$
- Spalten/Zeilen Vekoren lin. unabhänig
- $Rang(A) = n, A in KK^(n times n)$ \
- $det(A) != 0$
- $0$ ist keine Eigenwert
*Nicht Invertierbar wenn:*\
$exists$ EW $!= 0 => not "invertierbar"$
Keine Qudratische Matrix
],
[*Orthogonal*], [
#grid(
columns: (1fr, 1fr),
[
- Immer Bijektiv
- $det (A) = plus.minus 1$
$O^T = O^(-1) quad quad O^T O = O O^T = I$ \
$ip(O v, O w) = ip(v, w)$
]
)
- Immer Bijektiv
- $det (A) = plus.minus 1$
- $O^T = O^(-1)$
- $O^T O = O O^T = I$
- $ip(O v, O w) = ip(v, w)$
],
[*Unitair* $equiv$ Orthogonal $in CC$], [
[*Unitair* \ $equiv$ Orthogonal $in CC$], [
- Immer Bijektiv
$V = V^*$