Vorwort | 7 |
Inhaltsverzeichnis | 9 |
1 Lineare Gleichungssysteme und Matrizen | 11 |
1.1 Lineare Gleichungssysteme | 11 |
1.2 Matrizen | 14 |
1.3 Elementare Umformungen und Zeilenstufenformen | 15 |
1.4 Das Gauß- und Gauß-Jordan-Verfahren | 18 |
1.5 Mehr über Matrizen | 25 |
1.6 Rechnen mit Matrizen | 27 |
1.7 Die Matrixform eines linearen Gleichungssystems | 41 |
1.8 Lösen quadratischer Systeme durch Matrixinvertierung | 42 |
1.9 Potenzen von Matrizen | 45 |
1.10 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 46 |
2 Vektoren in der Ebene und im Raum | 50 |
2.1 Geometrische Vektoren | 50 |
2.2 Arithmetische Vektoren | 54 |
2.3 Die Länge von Vektoren | 61 |
2.4 Das Skalarprodukt | 63 |
2.5 Orthogonale Projektionsvektoren | 70 |
2.6 Die Komponentenform eines Vektors | 73 |
2.7 Das Kreuzprodukt | 74 |
2.8 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 79 |
3 Geometrische Modelle in der Ebene und im Raum | 82 |
3.1 Darstellungen von Geraden | 82 |
3.2 Darstellungen von Ebenen | 87 |
3.3 Parameterdarstellungen als Funktionen, Bewegungen | 92 |
3.4 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 93 |
4 Reelle Vektorräume und Unterräume | 95 |
4.1 Die Vektorraum-Definition |
95 |
4.2 Der Vektorraum Rn | 97 |
4.3 Weitere Beispiele von reellen Vektorräumen | 99 |
4.4 Untervektorräume | 100 |
4.5 Der Nullraum und homogene lineare Gleichungssysteme | 103 |
4.6 Linearkombinationen, lineare Hülle | 104 |
4.7 Die vier Fundamentalräume einer Matrix | 108 |
4.8 Der Spaltenraum und lineare Gleichungssysteme | 109 |
4.9 Lineare Unabhängigkeit und Abhängigkeit | 110 |
4.10 Basis und Dimension | 112 |
4.11 Die Struktur der Lösungsmenge von Ax=b | 116 |
4.12 Lineare Gleichungssysteme, Zeilen- und Spaltenbild | 119 |
4.13 Basen für die vier Fundamentalräume | 120 |
4.14 Die Dimensionen der vier Fundamentalräume | 125 |
4.15 Summe und direkte Summe von zwei Unterräumen | 128 |
4.16 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 130 |
5 Lineare Abbildungen von Rn nach Rm | 134 |
5.1 Definition und Beispiele | 134 |
5.2 Darstellung von linearen Abbildungen durch Matrizen | 137 |
5.3 Weitere Beispiele | 139 |
5.4 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 142 |
6 Der Euklidische Vektorraum Rn | 144 |
6.1 Orthogonal- und Orthonormalbasen | 147 |
6.2 Summe und Orthogonalität der vier Fundamentalräume | 152 |
6.3 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 158 |
7 Determinanten | 160 |
7.1 Die Determinante einer (2 | 2)-Matrix | 160 |
7.2 Verallgemeinerung auf (n | n)-Matrizen | 162 |
7.3 Determinanten und lineare Gleichungssysteme | 166 |
7.4 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 170 |
8 Eigenwerte und Eigenvektoren | 171 |
8.1 Eigenräume und Basen von Eigenvektoren | 177 |
8.2 Diagonalisierung einer Matrix | 179 |
8.3 Orthogonale Matrizen | 184 |
8.4 Diagonalisierung mit orthogonalen Matrizen | 187 |
8.5 Weitere Bemerkungen und Hinweise | 190 |
MusterlösungenderAufgaben | 193 |
Literaturverzeichnis | 205 |
Sachwortverzeichnis | 206 |