Matrices en determinanten oefeningen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 6

Matrices en determinanten oefeningen

Beste,

Ik ben bezig met het oplossen van 2 oefeningen ivm matrices&determinanten. Als er tips zijn hoe ik deze oefeningen kan oplossen ben ik weer een paar stappen verder ;) alvast bedankt

2.12 Bepaal k zodat de rang van volgende matrix gelijk is aan 2:
\(A=\[ \left( \begin{array}{ccc}0 & -k & 0 \\-k & 0 & 1 \\1 & 0 & k² \end{array} \right)\] \)
Eerst dus rijbewerkingen uitvoeren tot we een trapeziumvorm krijgen in de matrix en de onderste rij een 0-rij is. En dan k proberen berekenen uit de matrix?

2.13 Bepaal de Hermite-Normale vorm en de rang van de matrix:
\(A=\[ \left( \begin{array}{cccc}2 & 2 & 2 & 2\\1 & 2 & 1 & 2\\2 & 1 & 2 & 1\end{array} \right)\] \)
antwoord 2.12:

k=0 of k=-1

antwoord 2.13:
\(\[ \left( \begin{array}{cccc}1 & 0 & 1 & 0\\0 & 1 & 0 & 1\\0 & 0 & 0 & 0\end{array} \right)\] \)
; rang = 2

Re: Matrices en determinanten oefeningen

Waar zitten je problemen? De eerste suggestie die je gaf klopt. Dan moet jij dus k ook zelf kunnen bepalen. De hermite-Normale ken ik niet maar dit is een rij-kanonnieke vorm. Lukt je dat? Zie je dat de rang 2 is?

Berichten: 1.116

Re: Matrices en determinanten oefeningen

Zelf doe ik het altijd zo (Gauss eliminatie), omdat deze op alle grootten van nxn-matrices geldt. Dit lijkt een beetje op vergelijkingen oplossen:
\(\begin{bmatrix}1 & 2 & 3\\ 3 & 4 & 6 \\ 2 & 3 & 4\end{bmatrix}\)
Rij 2 - 3 maal rij 1, Rij 3 - 2 maal rij 1:
\(\begin{bmatrix}1 & 2 & 3\\ 0 & -2 & -3 \\ 0 & -1 & -2\end{bmatrix}\)
Rij 3 - .5 maal rij 2:
\(\begin{bmatrix}1 & 2 & 3\\ 0 & -2 & -3 \\ 0 & 0 & -\frac{1}{2}\end{bmatrix}\)
De determinant is nu het product van de diagonaal (je hebt hem omgewerkt naar een driehoeksmatrix):
\(1 \cdot -2 \cdot -\frac{1}{2} = 1\)
.

Je moet bij deze methode in de gaten houden dat je gewoon netjes doet alsof je vergelijkingen oplost. Het enige wat je niet moet doen is rijen delen, tenzij je daarvoor corrigeert in je uiteindelijke determinant.

Deze manier is ook vooral handig als je daarna de inverse matrix moet uitrekenen (je kunt dan doorgaan met Gauss-Jordan-eliminatie).

Voor kleine matrices (tot 3x3) kun je ook gewoon de Sarrus-regel gebruiken: http://nl.wikipedia.org/wiki/Regel_van_Sarrus.

In dit geval:
\((1 \cdot 4 \cdot 4) + (2 \cdot 6 \cdot 2) + (3 \cdot 3 \cdot 3) - (2 \cdot 4 \cdot 5) - (3 \cdot 6 \cdot 1) - (4 \cdot 3 \cdot 2) = 16 + 24 + 27 - 24 - 18 - 24 = 1\)
Wat de Hermite-Normale vorm is mag Joost weten. Is op internet ook niet zo veel over te vinden en bij wikipedia staat het onder stubs: kortom, zal wel niet al te vaak gebruikt worden.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Matrices en determinanten oefeningen

2.12: je kan ook de determinant bepalen, gelijkstellen aan 0 en oplossen naar k; dan rang nagaan.

2.13: heb je een methode/algoritme gezien om een matrix naar Hermite-Normale vorm te brengen?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 6

Re: Matrices en determinanten oefeningen

Hermite-normale vorm is ongeveer hetzelfde als een gereduceerde echelonvorm (trapeziumvorm dus). Ik ga straks nog wat oefeningen, inclusief deze, proberen maken ;) thanks

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Matrices en determinanten oefeningen

Het is niet helemaal hetzelfde (voorwaarden op tekens en het diagonaalelement moet het grootste van de rij zijn).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 1.116

Re: Matrices en determinanten oefeningen

@TD: Kun je even uitleggen wat er dan exact bedoeld wordt met de Hermite-normale vorm? Ik snap namelijk van de beschrijving niet zo heel veel om eerlijk te zijn. Dat ligt waarschijnlijk aan het tekortschieten van mijn capaciteiten.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Matrices en determinanten oefeningen

De definitie kan je hier vinden; volstaat dat of heb je daar uitleg bij nodig?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer