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Eigenvektor bestimmen
ev-01-01a
multiple
50176
randRangeNonZero(-8,8) randRangeExclude(-8,8,[0,A]) randRangeExclude(-8,8,[0,A]) A*D/B randRangeNonZero(-8,8)

Gegeben sei die Matrix A= \begin{pmatrix} A & B \\ fractionReduce(A*D,B) & D \end{pmatrix} .

Bestimmen Sie den Eintrag {\color{red}X} so, dass v= \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} ein Eigenvektor zum Eigenwert \lambda = 0 ist.

X \color{red} X = - B/A * Y

Wir suchen {\color{red}X} im Vektor v= \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix}, sodass das Matrix-Vektor-Produkt A\cdot v = \lambda \cdot v = 0 gleich dem Nullvektor ist, da \lambda = 0.

Das übersetzt sich in die Gleichung \begin{pmatrix} A & B \\ fractionReduce(A*D,B) & D \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \end{pmatrix}.

Wir rechnen \begin{pmatrix} A & B \\ fractionReduce(A*D,B) & D \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} {\color{red}X} \\ Y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} negParens(A) \cdot {\color{red}X} + negParens(B) \cdot negParens(Y) \\ negParens(fractionReduce(A*D,B)) \cdot {\color{red}X} + negParens(D) \cdot negParens(Y) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} negParens(A) \cdot {\color{red}X} + B *Y \\ negParens(fractionReduce(A*D,B)) \cdot {\color{red}X} + D *Y \end{pmatrix}.

Die beiden Koordinaten sind Null für {\color{red}X} = fractionReduce(- B*Y,A).