Eigenwert und Eigenvektoren

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irgendwie komme ich mit den o.a. Begriffen nicht so ganz zurecht. Die Berechnung ist ja vergleichsweise einfach, wenn man einmal die Formel hat. Soweit kein Problem, aber was bedeutet denn nun eigentlich Eigenwert und Eigenvektoren. Irgendwas mit Polynom.... schön... irgendwie verstehe ich nicht so richtig, was mir das Ganze sagen soll...
???
 
Aus der Definition der Eigenvektoren einer Matrix, [tex]\lambda v = A v[/tex], geht ja hervor, dass ein Eigenvektor dadurch bestimmt ist, dass die Multiplikation mit einer Matrix ihn nur strecken oder stauchen und ggf. seine Richtung umkehren kann. Bei einer Drehmatrix im dreidimensionalen Raum beispielsweise sind die Eigenvektoren die, die die Drehachse bilden. Alle anderen Vektoren werden gedreht, aber die auf der Drehachse bleiben unberührt (der Eigenwert ist also sogar 1).
 
Verflixt, chris war schneller, deshalb hier ein bisschen Redundanz...😉

. Irgendwas mit Polynom.... schön... irgendwie verstehe ich nicht so richtig, was mir das Ganze sagen soll...
???

Du meinst, dass die Eigenwerte die Nullstellen des charakteristischen Polynoms der Matrix sind...? 😉

Was die Eigenwerte zu bedeuten haben, ist ziemlich schwierig zu erklären, weil das ganze sehr abstrakt ist. Eine Deutung ist die geometische. Nehmen wir an, A sei eine Matrix, [tex]\lambda[/tex] der Eigenwert und u der zugehörige Eigenvektor. Es gilt dann ja:

[tex]\bold{A}\bold{u}=\lambda\bold{u}[/tex].

[tex]\bold{A}\bold{u}[/tex] ist ein Vektor, der dieselbe Richtung hat wie der Eigenvektor u, aber eine andere Länge (denn er ist ja [tex]\lambda\bold{u}[/tex] lang.)

Okay, das sagt einem Normalmenschen auch relativ wenig, ist aber für Mathematiker eine ganz erstaunliche Eigenschaft... 😉

Im Allgemeinen braucht man Eigenwerte beim Lösen linearer Gleichungssysteme. Da ergeben sich gelegentlich Konstellationen in der Form [tex](\bold{A}-\lambda\bold{B})\bold{a}=0[/tex]. Das löst man ganz elegant mit a=0. Aber eventuell gibt es auch andere Lösungen, und die findet man dann mit den Eigenwerten und -vektoren. So etwas kommt beispielsweise in der (multivariaten) Statistik des öfteren vor.

Eigenwerte geben außerdem Auskunft über gewisse Eigenschaften von Matrizen, so ist Beispielsweise die Determinante einer Matrix das Produkt ihrer Eigenwerte.

Noch ein bisschen Trivia? 🙂 Eigenwert und Eigenvektor heißen auf Englisch eigenvalue und eigenvector, obwohl es sich dabei nicht um einen Eigennamen handelt...
 
Dr Franke Ghostwriter
erst mal Danke für die schnellen Antworten. Damit komme ich dem Sinn schon etwas näher, also irgendwie das Besondere Vielfache einer Matrix (Vektor)... hmhmmm.. in Verbindung mit der Eigenschaft für Determinanten kann ich zumindestens eine kleine Schublade für ihn schaffen... naja man soll es am Anfang auch nicht gleich übertreiben mit dem Verstehen...
Als Normalmensch gefällt mir Eigenvalue am Besten - da fällt doch gleich auf das dieser Vektor seinen ganz eigenen Wert besitzt. Sozusagen Liebhaberwert für Nichtnormalmenschen 😉

Grüße aus dem Norden
 
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