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path: root/buch/chapters/40-eigenwerte
diff options
context:
space:
mode:
Diffstat (limited to 'buch/chapters/40-eigenwerte')
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/grundlagen.tex30
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/Makefile7
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild1.jpgbin0 -> 76315 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild2.jpgbin0 -> 87846 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/drei.jpgbin0 -> 95383 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern1.jpgbin0 -> 61717 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern2.jpgbin0 -> 87289 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.pdfbin0 -> 189482 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.tex40
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild1.jpgbin0 -> 84647 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild2.jpgbin0 -> 76111 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.jpgbin0 -> 117063 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.pdfbin0 -> 131131 bytes
-rw-r--r--buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.tex48
14 files changed, 124 insertions, 1 deletions
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/grundlagen.tex b/buch/chapters/40-eigenwerte/grundlagen.tex
index d984452..ffc452b 100644
--- a/buch/chapters/40-eigenwerte/grundlagen.tex
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/grundlagen.tex
@@ -16,6 +16,36 @@ gestreckt werden.
Gelingt es, eine Basis aus solchen sogenanten {\em Eigenvektoren} zu finden,
dann kann man die Matrix $A$ durch Basiswechsel in diese Form bringen.
+\begin{figure}
+\centering
+\includegraphics[width=\textwidth]{chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.pdf}
+\caption{Iterierte Kerne und Bilder einer $3\times 3$-Matrix mit Rang~2.
+Die abnehmend geschachtelten iterierten Bilder
+$\mathcal{J}^1(A) \subset \mathcal{J}^2(A)$
+sind links dargestellt, die zunehmen geschachtelten iterierten Kerne
+$\mathcal{K}^1(A) \subset \mathcal{K}^2(A)$ rechts.
+\label{buch:eigenwerte:img:kernbild}}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}
+\centering
+\includegraphics[width=\textwidth]{chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.pdf}
+\caption{Iterierte Kerne und Bilder einer $3\times 3$-Matrix mit Rang~2.
+Da $\dim\mathcal{J}^2(A)=1$ und $\dim\mathcal{J}^1(A)=2$ ist, muss es
+einen Vektor in $\mathcal{J}^1(A)$ geben, der von $A$ auf $0$ abgebildet
+wird, der also auch im Kern $\mathcal{K}^1(A)$ liegt.
+Daher ist $\mathcal{K}^1(A)$ die Schnittgerade von $\mathcal{J}^1(A)$ und
+$\mathcal{K}^2(A)$.
+Man kann auch gut erkennen, dass
+$\mathbb{R}^3
+=
+\mathcal{K}^1(A)\oplus \mathcal{J}^1(A)
+=
+\mathcal{K}^2(A) \oplus \mathcal{J}^2(A)$
+ist.
+\label{buch:eigenwerte:img:kombiniert}}
+\end{figure}
+
%
% Kern und Bild von Matrixpotenzen
%
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/Makefile b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/Makefile
index db00dac..753153d 100644
--- a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/Makefile
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/Makefile
@@ -3,7 +3,7 @@
#
# (c) 2020 Prof Dr Andreas Müller, Hochschule Rappersil
#
-all: sp.pdf nilpotent.pdf
+all: sp.pdf nilpotent.pdf kernbild.pdf kombiniert.pdf
sp.pdf: sp.tex sppaths.tex
pdflatex sp.tex
@@ -14,3 +14,8 @@ sppaths.tex: spbeispiel.m
nilpotent.pdf: nilpotent.tex
pdflatex nilpotent.tex
+kernbild.pdf: kernbild.tex bild2.jpg kern2.jpg
+ pdflatex kernbild.tex
+
+kombiniert.pdf: kombiniert.tex kombiniert.jpg
+ pdflatex kombiniert.tex
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild1.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild1.jpg
new file mode 100644
index 0000000..879fae8
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild1.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild2.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild2.jpg
new file mode 100644
index 0000000..2597c95
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/bild2.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/drei.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/drei.jpg
new file mode 100644
index 0000000..35f9034
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/drei.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern1.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern1.jpg
new file mode 100644
index 0000000..5c99664
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern1.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern2.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern2.jpg
new file mode 100644
index 0000000..87d18ac
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kern2.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.pdf b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.pdf
new file mode 100644
index 0000000..2a321b2
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.pdf
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.tex b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.tex
new file mode 100644
index 0000000..4eced84
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild.tex
@@ -0,0 +1,40 @@
+%
+% kernbild.tex -- Kern und Bild einer Matrix
+%
+% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule
+%
+\documentclass[tikz]{standalone}
+\usepackage{amsmath}
+\usepackage{times}
+\usepackage{txfonts}
+\usepackage{pgfplots}
+\usepackage{csvsimple}
+\usetikzlibrary{arrows,intersections,math}
+\begin{document}
+\def\skala{1}
+\definecolor{darkgreen}{rgb}{0,0.4,0}
+\definecolor{turqoise}{rgb}{0,0.3,0.6}
+\begin{tikzpicture}[>=latex,thick,scale=\skala]
+
+\begin{scope}[xshift=-3.5cm]
+\node at (0,0) {\includegraphics[width=6.8cm]{bild2.jpg}};
+
+\fill[color=white,opacity=0.8] (-3,-2.75) rectangle (-2,-2.3);
+\node[color=orange] at (-2.5,-2.5) {$\mathcal{J}^1(A)$};
+\node at (3.3,0) {$x_1$};
+\node at (0.3,3.2) {$x_3$};
+\node[color=purple] at (2.3,0.6) [rotate=8] {$\mathcal{J}^2(A)$};
+\end{scope}
+
+\begin{scope}[xshift=3.5cm]
+\node at (0,0) {\includegraphics[width=6.8cm]{kern2.jpg}};
+\node[color=darkgreen] at (1.8,2.2) [rotate=58] {$\mathcal{K}^1(A)$};
+\fill[color=white,opacity=0.8] (-1.5,0.8) rectangle (-0.5,1.2);
+\node[color=turqoise] at (-1,1) {$\mathcal{K}^2(A)$};
+\node at (3.3,0) {$x_1$};
+\node at (0.3,3.2) {$x_3$};
+\end{scope}
+
+\end{tikzpicture}
+\end{document}
+
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild1.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild1.jpg
new file mode 100644
index 0000000..87e874e
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild1.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild2.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild2.jpg
new file mode 100644
index 0000000..1160b31
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kernbild2.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.jpg b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.jpg
new file mode 100644
index 0000000..bebc36f
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.jpg
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.pdf b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.pdf
new file mode 100644
index 0000000..91cee0b
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.pdf
Binary files differ
diff --git a/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.tex b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.tex
new file mode 100644
index 0000000..d850c64
--- /dev/null
+++ b/buch/chapters/40-eigenwerte/images/kombiniert.tex
@@ -0,0 +1,48 @@
+%
+% kombiniert.tex -- Iterierte Kerne und Bilder
+%
+% (c) 2021 Prof Dr Andreas Müller, OST Ostschweizer Fachhochschule
+%
+\documentclass[tikz]{standalone}
+\usepackage{amsmath}
+\usepackage{times}
+\usepackage{txfonts}
+\usepackage{pgfplots}
+\usepackage{csvsimple}
+\usetikzlibrary{arrows,intersections,math}
+\begin{document}
+\definecolor{darkgreen}{rgb}{0,0.4,0}
+\definecolor{turqoise}{rgb}{0,0.3,0.6}
+\def\skala{1}
+\newboolean{showgrid}
+\setboolean{showgrid}{false}
+\def\breite{7}
+\def\hoehe{7}
+\begin{tikzpicture}[>=latex,thick,scale=\skala]
+
+\node at (0,0) {\includegraphics[width=13.8cm]{kombiniert.jpg}};
+
+\node at (6.6,-0.1) {$x_1$};
+\node at (0.3,6.7) {$x_3$};
+
+\node[color=purple] at (4.8,1) [rotate=8] {$\mathcal{J}^2(A)$};
+\node[color=darkgreen] at (3.5,4.6) [rotate=58] {$\mathcal{K}^1(A)$};
+
+\fill[color=white,opacity=0.8] (-2.3,3.8) rectangle (-1.3,4.2);
+\node[color=turqoise] at (-1.8,4) {$\mathcal{K}^2(A)$};
+
+\fill[color=white,opacity=0.8] (2.5,-5.75) rectangle (3.5,-5.3);
+\node[color=orange] at (3,-5.5) {$\mathcal{J}^1(A)$};
+
+%\node at G
+% Gitter
+\ifthenelse{\boolean{showgrid}}{
+\draw[step=0.1,line width=0.1pt] (-\breite,-\hoehe) grid (\breite, \hoehe);
+\draw[step=0.5,line width=0.4pt] (-\breite,-\hoehe) grid (\breite, \hoehe);
+\draw (-\breite,-\hoehe) grid (\breite, \hoehe);
+\fill (0,0) circle[radius=0.05];
+}{}
+
+\end{tikzpicture}
+\end{document}
+