Rang einer Matrix bestimmen?

3 Antworten

Von Experte Schachpapa bestätigt

Kannst Du ablesen, da die vorliegende Matrix schon in Zeilenstufenform vorliegt ist der Rang dieser Matrix gleich 3, also Rang(A)=3

Andernfalls müsstest Du die Matrix in Zeilenstufenform bringen (z.B. mit dem Gauß-Verfahren) und dann die Zahl der Zeilen ablesen, die ungleich 0 sind.

Siehe auch: https://www.mathebibel.de/rang-einer-matrix

An der Dreiecksform kann man erkennen, dass die Determinante der Matrix 1*(-2)*1 = -2, also von Null verschieden ist. Die Matrix ist somit invertierbar und hat vollen Rang 3.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – PhD Analytische & Algebraische Zahlentheorie
Schachpapa  17.07.2023, 15:55

Mit dem Umweg über die Determinante kann man aber nur entscheiden ob voller Rang vorliegt oder nicht. Determinante = 0 sagt nicht, ob der Rang 0,1 oder 2 ist.

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ChrisGE1267  17.07.2023, 17:40
@Schachpapa

Das reicht hier aber - ich mache mir das Leben nicht unnötig schwer, wenn es nicht notwendig ist. Zudem kann man in Fällen, in denen die Determinante 0 ist, immer noch Rangbetrachtungen durchführen…

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Schachpapa  18.07.2023, 00:05
@ChrisGE1267
immer noch Rangbetrachtungen

Genau dabei wollte der FS Hilfe ...

Auch ohne Determinante sieht man, dass es keine Nullzeile gibt, der Rang also 3 ist.

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ChrisGE1267  18.07.2023, 00:40
@Schachpapa

Auch ohne Nullzeile kann eine Matrix singulär sein, nicht jedoch bei nicht-verschwindender Determinante…

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Schachpapa  18.07.2023, 08:46
@ChrisGE1267

Wenn ich richtig lesen kann, fragt der Fragesteller, wie man den Rang einer Matrix bestimmt --> Man überführt in Stufenform und zählt die Nicht-Null-Zeilen

Auch ohne Nullzeile kann eine Matrix singulär sein

Nachdem die Stufenform hergestellt wurde? Dafür hast du sicher ein Beispiel. Man lernt ja immer gern dazu.

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ChrisGE1267  18.07.2023, 08:50
@Schachpapa

Nein, dann nicht - aber dafür muss man erstmal die Stufenform herstellen; bei niederdimensionalen Matrizen ist die Berechnung der Determinante viel einfacher als Zeilen und Spaltenumformungen durchzuführen…

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Schachpapa  18.07.2023, 09:45
@ChrisGE1267

Oder die Stufenform liegt - wie in diesem Beispiel - bereits vor ...

Um einen nicht-vollen Rang zu bestimmen, kommt man um die Stufenform wohl nicht herum. Zumindest nicht mit Schülerwissen.

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ChrisGE1267  18.07.2023, 10:14
@Schachpapa

Mir war nicht klar, dass in der Schule überhaupt mit Matrizen gerechnet wird bzw. der Rang einer Matrix bestimmt wird. Ich habe davon erst im Mathematikstudium gehört…

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Schachpapa  18.07.2023, 11:14
@ChrisGE1267

Sogar im Grundkurs. Abschnitt Lineare Algebra. Wenn es um die Anzahl der Lösungen linearer Gleichungssysteme geht.

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ChrisGE1267  18.07.2023, 11:26
@Schachpapa

LA haben wir in der Schule nicht gemacht, dafür aber Analytische Geometrie und Analysis mit DGLs; aber egal…

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Wenn du die Matrix mit dem Gauß-Verfahren soweit möglich in Treppenform bringst, dann gibt die Anzahl der Zeilen ungleich Null den Rang der Matrix an. Hier ist es offenbar 3.