Hallo Britta.
Wie würde dann beispielsweise die Berechnung einer 2x2
Matrix A mit den Einträgen {a,b} und {c,d} aussehen?
Du schreibst die Exponentialfunktion in ihrer Taylordarstellung, also
\exp(x) = \sum\limits_{k=0}^{\infty} \frac{x^k}{k!}
Dann kannst Du für x auch quadratische Matrizen einsetzen. Bei anderen Matrizen oder Vektoren bekommst Du Probleme mit den Multiplikationen.
Wenn Deine quadratische n*n-Matrix M nicht diagonal ist, dann solltest Du sie zuerst diagonalisieren. Dazu suchst Du eine Transformationsmatrix T, sodass
T M T^{-1} = D = \text{diag}(d_1,d_2,\ldots,d_n)
eine Diagonalmatrix ist. Dann ist nämlich
M = T^{-1} D T
und damit
M^r = \big( T^{-1} D T \big)^r = T^{-1} D^r T = T^{-1} \text{diag}(d_1^r,d_2^r\ldots,d_n^r)T.
Liebe Grüße,
TN