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Diagonalisierbarkeit: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:49 Fr 08.10.2004
Autor: Professor

Hallo Leute,

nachdem ich nun mein Matheskript intensiv studiert habe, bin ich zu folgenden Schlüssen gekommen.

1. Zerfällt ein char. Polynom über den Körper K komplett in linear Faktoren und hat dabei nur einen einzigen Eigenwert, so ist die dazugehörige Matrix A diagonalisierbar.

2. Die zur Matrix B gehörige Diagonalmatrix D hat in der Hauptdiagonalen die Eigenwerte der Matrix B stehen und ansonsten Nullen.

3. Die Reihenfolge der Eigenwerte in der Diagonalmatrix D ist beliebig.

MfG

Martin

PS: Vielen Dank für eure Antworten!!!


        
Bezug
Diagonalisierbarkeit: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:12 Fr 08.10.2004
Autor: Stefan

Lieber Martin!

> 1. Zerfällt ein char. Polynom über den Körper K komplett in
> linear Faktoren und hat dabei nur einen einzigen Eigenwert,
> so ist die dazugehörige Matrix A diagonalisierbar.

[notok]

Für das charakteristische Polynom [mm] $CP_A(t)$ [/mm] der Matrix $A = [mm] \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 1 \end{pmatrix}$ [/mm] gilt:

[mm] $CP_A(t) [/mm] = [mm] (t-1)^2$. [/mm]

Das charakteristische Polynom zerfällt, die Matrix hat nur einen Eigenwert (nämlich $t=1$), aber sie ist nicht diagonalisierbar.

Richtig ist: Wenn das charakteristische Polynom zerfällt und die algebraische Vielfachheit jedes Eigenwertes gleich $1$ ist, dann ist die Matrix diagonalisierbar.
  

> 2. Die zur Matrix B gehörige Diagonalmatrix D hat in der
> Hauptdiagonalen die Eigenwerte der Matrix B stehen und
> ansonsten Nullen.

In diesem Fall ist auch $0$ ein Eigenwert.
  

> 3. Die Reihenfolge der Eigenwerte in der Diagonalmatrix D
> ist beliebig.

[ok] (dann bekommt man aber auch eine andere (Rang-)Ordnung der Basis aus Eigenvektoren)

Liebe Grüße
Stefan
  

Bezug
                
Bezug
Diagonalisierbarkeit: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 05:23 Mo 11.10.2004
Autor: mucklpu

Ich kann mich irren aber ich glaube die Forderung "algebraische Vielfachheit = $ 1 $" stimmt so nicht  und sollte ersetzt werden durch "algebraische Vielfachheit = geometrische Vielfachheit bzw. Dimension des Eigenraums"

Einfaches Beispiel wäre $ A = [mm] \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} [/mm] $, was offensichtlich diagonalisierbar ist. Der Eigenwert 1 hat aber algebraische Vielfachheit 2.

Bezug
                        
Bezug
Diagonalisierbarkeit: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 07:27 Mo 11.10.2004
Autor: Stefan

Hallo muckpu!

Ich habe ja nicht behauptet, dass diese Eigenschaft notwendig für die Diagonalisierbarkeit einer Matrix ist, sondern nur hinreichend.

Es ist also alles in Ordnung so.

Viele Grüße
Stefan



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