Multiplikation von Matritzen

Heiho zusammen…

Ich grübel gerade über einem Problem, dass mir bei meiner Klausurvorbereitung über den Weg gelaufen ist.
Es geht um die Multiplikation von 3 Matritzen, Also AxBxC
Multipliziert man da von links nach rechts oder umgekehrt?

Also, Multiplizier ich da erst A und B und das Ergebnis dann mit C oder zuerst BxC und dann mal A?

Wie krieg ich schnell raus, ob die überhaupt möglich ist…

Sprich, gibt es eine einfache Regel, die mir sagt, was für eine Matrix bei einer Multiplikation rauskommt (AxB ergibt eine Matrix mit x Spalten und y Zeilen)?

Danke mal im Vorraus
Christian…

Hei,

Multipliziert man da von links nach rechts oder
umgekehrt?

das ist sowas von egal! (Assoziativgesetz)

Sprich, gibt es eine einfache Regel, die mir sagt, was für
eine Matrix bei einer Multiplikation rauskommt (AxB ergibt
eine Matrix mit x Spalten und y Zeilen)?

Die Zahl der Spalten der Matrix A muss gleich der Anzahl der Zeilen der Matrix B sein, damit man die Matrizen überhaupt miteinander mulitplizieren kann.
Die Matrix AB hat dann so viele Zeilen wie die Matrix A und so viele Spalten wie Matrix B.

Gruß
Oliver

Hallo,

Es geht um die Multiplikation von 3 Matritzen, Also AxBxC
Multipliziert man da von links nach rechts oder umgekehrt?

die Matrix-Multiplikation ist assoziativ, d.h. es ist egal:
(A*B)*C=A*(B*C)

Wie krieg ich schnell raus, ob die überhaupt möglich ist…

Da immer Zeile mit Spalte multipliziert wird, muss bei einer Multiplikation eine nxm-Matrix mit einer lxk-Matrix es immer an der „Stoßkante“ passen: (nxm)*(lxk) geht nur falls m=l ist und liefert eine (nxk)-Matrix.


PHvL

ROTE KARTE für meine Vorgänger:

Die Matrixmultiplikation ist NICHT IMMER assoziativ (gilt nur für Einheitsmatrix). Das heisst, man muss A*B und dann Ergebnis von A*B *C rechnen. --> http://www.mathe-online.at/materialien/klaus.berger/…

ROTE KARTE für meine Vorgänger:

Dann wirst du aber auf Lebenszeit gesperrt.

Die Matrixmultiplikation ist NICHT IMMER
assoziativ (gilt nur
für Einheitsmatrix).

Natürlich ist sie das!

http://www.mathe-online.at/materialien/klaus.berger/…

In diesem Link steht doch überhaupt nichts dazu!

Aber hier:

http://www.s-inf.de/Skripte/LA1.2000-WS-Plesken.(IB)…

Gruß
Oliver

-D

Okay, gelbe Karte langt auch…

Also, ich will keine Grundsatzdebatte anleiern, immerhin kann jeder der was von Matrizenmultiplikation versteht selbst nachrechnen, dass (A*B)*C nicht zwangsläufig dasselbe ist wie A*(B*C).
Ich kann’s ja auch, also kann’s soooo schwer nicht sein ;-D

immerhin kann
jeder der was von Matrizenmultiplikation versteht selbst
nachrechnen, dass (A*B)*C nicht zwangsläufig
dasselbe ist wie A*(B*C).

Na, dann gib doch mal ein Beispiel!

Hm (kleiner Lesefehler meinerseits ?)

–> Bartsch S.135 Assoziativgesetz

Drehungen im R^3 lassen sich prima mit Matrizen darstellen. Dass es nun nicht dasselbe ist, ob Du einen Gegenstand erst nach rechts und dann nach unten oder erst nach unten und dann nach rechts drehst, kannst Du selbst ausprobieren. Schnappe Dir einen Würfel oder sonst einen Kasten und probiere es aus. Daher sollte man bei der Matrizenrechnung lieber ein paar Klammern mehr spendieren, um solche Missverständnisse zu vermeiden.

Gruß

Fritze

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo Christian,

Ich grübel gerade über einem Problem, dass mir bei meiner
Klausurvorbereitung über den Weg gelaufen ist.
Es geht um die Multiplikation von 3 Matritzen, Also AxBxC
Multipliziert man da von links nach rechts oder umgekehrt?

Also, Multiplizier ich da erst A und B und das Ergebnis dann
mit C oder zuerst BxC und dann mal A?

nur um der Gefahr vorzubeugen, daß Du Dich noch durch einen bestimmten Teil dieses Threads verwirren läßt, möchte ich diejenigen meiner beiden Vorredner, die Bescheid wissen, nochmal bestätigen:

Die Matrixmultiplikation ist assoziativ. Das bedeutet, daß

A (B C) = (A B) C

ist. Du kannst also zuerst B mit C multiplizieren, und dann A „von links“ an das Resultat (dann bist Du nach der linken Seite der obigen Gleichung vorgegangen). Dasselbe kommt heraus, wenn Du zuerst A mit B multiplizierst und dann C „von rechts“ an das Resultat (dann wärst Du nach der rechten Seite der obigen Gleichung vorgegangen). Weil beides zum selben Ergebnis führt, darfst Du die Klammern auch weglassen.

Eine ganz andere Frage ist jedoch die, ob A B dasselbe ist wie B A. Dies ist nicht der Fall : Die Matrixmultiplikation ist (im allgemeinen) nicht kommutativ. Die entsprechende Ungleichung ist so – und nur so – zu formulieren:

A B =|= B A

Erkennst Du, daß es bei den Eigenschaften Assoziativität und Kommutativität um etwas ganz Verschiedenes geht? Wenn nicht, dann geh zurück an den Anfang und lies alles nochmal. Denn das verstanden zu haben ist wichtig.

Also:

(P Q) (R S) (T U)

und

P (Q R) (S T) U

und

P (Q (R S) T) U

sind wegen dem Assoziativgesetz garantiert alles dasselbe (*), nämlich gleich „P Q R S T U“ mit Klammern gesetzt wie Du lustig bist. Was Du nicht darfst, ist irgendwas an der Reihenfolge der Faktoren ändern; denn dann kommst Du mit dem Kommutativgesetz in Konflikt, und die Sache geht schief. Wenn „P (Q (R S) T) U“ gefragt ist, dann darfst Du auf keinen Fall"P (U (R S) T) Q" rechnen, denn die beiden Ausdrücke sind nicht gleich. Das ist auch der Grund, warum ich oben so peinlich genau „von links“ und „von rechts“ geschrieben habe.

(*) Du meinst, das kann bei einer derart „komplizierten“ Rechenvorschrift wie der Matrixmultiplikation ja wohl im Leben nicht hinkommen? Glaub es trotzdem, denn tatsächlich genügt _gerade_ diese Rechenvorschrift mit dieser Struktur eben der Assoziativität!

Ist es jetzt klargeworden?

Mit freundlichem Gruß
Martin

Drehungen im R^3 lassen sich prima mit Matrizen
darstellen.
Dass es nun nicht dasselbe ist, ob Du einen
Gegenstand erst
nach rechts und dann nach unten oder erst nach
unten und dann
nach rechts drehst, kannst Du selbst
ausprobieren.

Kann es sein, dass du Assoziativität mit Komutativität verwechselst?

??
Hallo,

–> Bartsch S.135 Assoziativgesetz

Hallo,

Glaub es trotzdem, denn tatsächlich genügt
_gerade_ diese Rechenvorschrift mit dieser
Struktur eben der
Assoziativität!

Genau, denn die Assoziativität der Matrixmultiplikation folgt einfach aus der Assoziativität der Multiplikation von Zahlen.

Schließlich lauten die Matrixelemente der Matrix D=ABC (ausgedrückt mit Hilfe der Einsteinschen Summenkonvention):

dil=aijbjkckl

Und hier gilt eben das Assoziativgesetz.

Gruß
Oliver

Ja, Schande über mich!
Hallo,

Kann es sein, dass du Assoziativität mit Komutativität
verwechselst?

Ja, tue ich. Es ist eigentlich unentschuldbar, aber ich habe mich von dem Artikel eins unter mir beeinflussen lassen, es war spät und ich war müde …

Sorry! Wird nicht wieder vorkommen :smile:

Gruß

Fritze

Hallo,

Schließlich lauten die Matrixelemente der Matrix D=ABC
(ausgedrückt mit Hilfe der Einsteinschen Summenkonvention):

dil=aijbjkckl

Und hier gilt eben das Assoziativgesetz.

dem ist nichts hinzuzufügen. Vermöge der schlauen Einstein-Summenkonvention ist dies in der Tat der komplette Beweis der Assoziativität der Matrixmultiplikation.

Gruß zurück
Martin