Post by WMPost by Carsten SchultzPost by Ralf Bader1. Es sei M eine invertierbare kxk-Matrix. Aus M soll durch
Zeilenvertauschungen eine Matrix N gebildet werden, in der alle
Diagonaleinträge !=0 sind.
2. Angenommen, es sei nicht möglich, durch Zeilenvertauschungen zu
erreichen, daß die ersten n+1 (<=k) Diagonaleinträge !=0 werden.
3. Dann gibt es in M höchstens n Zeilen, in denen unter den ersten n+1
Einträgen solche auftreten, die !=0 sind.
4.Die Einträge !=0 der restlichen
k-n Zeilen befinden sich sämtlich in k-n-1 Spalten, und das geht wg.
linearer Unabhängigkeit nicht.
Worauf der Schluß 2 beruht ist mir unklar, und dem Schreiber, der ihn in der
Formulierung
"Wenn es nicht möglich ist, die ersten n+1 Diagonalelemente =/= 0 zu
erzeugen, weil sie nur in n Zeilen vorkommen,"
versteckt, ist womöglich nicht einmal klar, daß da eine nicht ganz
offensichtliche Behauptung enthalten ist.
Zumal der Schluss von 2 auf 3 falsch ist, wenn man M nicht als
invertierbar voraussetzt.
Er zeigt, dass M nicht invertierbar ist, wenn er zutrifft.
???
Post by WMPost by Carsten SchultzPost by Ralf BaderDaß der Schreiber auf der banalen
Folgerung 4 deutlich intensiver herumreitet als auf dem problematischen
punkt 3 spricht auch nicht dafür, daß er sein Argument sonderlich durchdacht
hätte.
Ganz genau. Und in seinen ersten Beiträgen hier schien er sogar nur den
Zusammenhang zwischen Zeilenvertauschungen und Permutationsmatrizen
erklären zu wollen, der ohnehin jedem klar. Und auch dabei waren wieder
Äußerungen, die wahrscheinlich nur ihre Unverständlichkeit davor bewahrt
hat, falsch zu sein.
Also, gerade heute habe ich diesen Stoff in der Vorlesung erklärt.
Welchen Stoff? Tatsächlich die Aussage, um die es hier geht?
Post by WMSo
unbeholfen wie Du hier, hat sich aber niemand dort angestellt, obwohl
die Hörer keine Mathematiker waren.
Deine Hörer sind halt an Wischiwaschierklärungen anstelle von Beweisen
gewohnt und fordern daher keine Beweise ein.
Post by WMSei eine NxN-Matrix gegegeben.
Wenn es nicht möglich ist, das n-te Diagonalelement =/= 0 zu erzeugen,
Was bedeutet das?
Post by WMdann gibt es entweder überhaupt kein Elemente =/= 0 in der n-ten
Spalte, oder es wurden schon alle Elemente a_jn =/= 0 dieser Spalte in
den ersten n-1 Zeilen verwendet.
Ah, anscheinend sind wir hier schon mitten in einer nicht näher
spezifizierten Konstruktion.
Post by WMIn diesem Falle, muss man eine dieser Zeilen zur n-ten machen und sie
durch eine andere mit entsprechendem Diagonalelement =/= 0 ersetzen.
Und eventuell solange fortfahren, bis das gewünschte Ergebnis erreicht
ist.
Du gibst also auch kein Verfahren an, wie man die Permutation findet
außer „probier halt und verwende Backtracking, wenn nötig“.
Post by WMDies geht nur dann nicht, wenn alle für die ersten n Zeilen in Frage
kommenden Diagonalelemente =/= 0 in weniger als n Zeilen enthalten
sind, z. B. in n -1 Zeilen.
Ah, hier kommt jetzt anscheinend eine Aussage, wenn auch eine
unbewiesene. Du scheinst etwas der folgenden Art zu sagen.
(*) Ist A=(a_ij) eine NxN-Matrix, die die Eigenschaft M erfüllt,
so existiert eine Permutation p aus S_N, so dass
a_{p(r),r} /= 0 für alle r.
Du hast die Kontraposition der Aussage formuliert. Dabei scheint die
Eigenschaft folgende zu sein:
Eigenschaft M:
Für alle n, 1 <= n <= N gilt
#{i | Ex. j mit 1<=j<=n und a_ij /= 0} >= n.
Habe ich das Deinem Text richtig entnommen?
Post by WM1100
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Dann können aber die restlichen N-(n-1) Zeilen in keiner der ersten n
Spalten Elemente =/= 0 enthalten (denn sonst wären ja die für die
ersten n Zeilen in Frage kommenden Diagonalelemente =/= 0 nicht in
weniger als n Zeilen enthalten). Also können hier N-(n-1) = N - n + 1
Zeilen nur in N - n Spalten Elemente =/= 0 enthalten. Damit sind sie
nicht linear unabhängig.
Das ist nun die folgende Aussage:
(**) Jede invertierbare NxN-Matrix besitzt die Eigenschaft M.
Diesen Teil hast Du tatsächlich bewiesen, wenn ich denn richtig
interpretiert habe, was Eigenschaft M ist.
Es fehlen also noch die Klarstellung, ob die Eigenschaft M die richtige
ist, und ein Beweis von (*).
Gruß
Carsten
--
Carsten Schultz (2:38, 33:47)
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