Mathematik I für Studierende der Geophysik/Ozeanographie ...

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27.02.2013 Aufrufe

Satz (Determinantenmultiplikationssatz) Determinante Determinantenmultiplikationssatz Aus D1-D3 folgt für alle A, B ∈ Mat(n, K): det(AB) = det(A) det(B). Beweis. 1. Fall Falls rg(A) < n, so ist rg(AB) < n und somit det(AB) = 0 = det(A) det(B) = 0 ∙ det(B). 2. Fall Falls rg(B) < n, so ist ker(B) �= 0 und somit ker(AB) �= 0. Also ebenfalls det(AB) = 0 = det(A) det(B) = det(A) ∙ 0. 3. Fall Seien also A, B invertierbar. Wir halten B mit det B �= 0 fest und zeigen, dass die Funktion �detA := det(A ∙ B) det B eine die Axiome (D1)-(D3) erfüllt ist, woraus wegen der Eindeutigkeit einer solchen Funktion � detA = det A und somit die Behauptung folgt. 115 / 145

Determinante Determinantenmultiplikationssatz Beweis des Determinantenmultiplikationssatzes (D2) Hat A zwei gleiche Zeilen, so ist rgA < n, somit rgAB < n, also det(AB) = 0, also � detA = det(A ∙ B)/ det(B) = 0. (D3) Auch die Funktion � det ist normiert: �detEn = det(En ∙ B) det B = 1 . (D1a) Entsteht � A aus A durch Multiplikation der i-ten Zeile mit λ ∈ K, so ist � A = Δλ,i ∙ A mit ⎛ 1 ⎞ ⎜ Δλ,i := ⎜ ⎝ 1 0 . .. λ 0 . .. ⎟ ⎠ ↑ i–te Spalte. 1 116 / 145

Determinante Determinantenmultiplikationssatz<br />

Beweis des Determinantenmultiplikationssatzes<br />

(D2) Hat A zwei gleiche Zeilen, so ist rgA < n, somit rgAB < n, also<br />

det(AB) = 0, also � detA = det(A ∙ B)/ det(B) = 0.<br />

(D3) Auch die Funktion � det ist normiert:<br />

�detEn = det(En ∙ B)<br />

det B<br />

= 1 .<br />

(D1a) Entsteht � A aus A durch Multiplikation <strong>der</strong> i-ten Zeile mit λ ∈ K, so<br />

ist � A = Δλ,i ∙ A mit<br />

⎛<br />

1<br />

⎞<br />

⎜<br />

Δλ,i := ⎜<br />

⎝<br />

1<br />

0<br />

. ..<br />

λ<br />

0<br />

. ..<br />

⎟<br />

⎠<br />

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i–te Spalte.<br />

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