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LinAlg Revision

Total questions: 16

Worksheet time: 20mins

Name
Class
Date
1.

Welche Aussagen sind wahr? (A, B orthogonale Matrizen)

a)

A^n ist immer eine orthogonale Matrix (n > 1)

b)

det(A) = 1

c)

Falls CD orthogonal sind C und D beide orthogonal

d)

1/2 * (A + A^T) ist orthogonal

2.

Welche Abbildungen sind nicht linear?

a)

x, y, z -> max(x, y, z)

b)

x, y, z -> (x + 2y, y - z)

c)

x, y, z -> 0

d)

x -> det(xA), A eine beliebige Matrix

e)

x -> Spur(xA), A eine beliebige Matrix

3.

Welche Aussagen stimmen zu Vektorräumen (VR)?

a)

Es gibt VR ohne Unterräume

b)

VR sind geschlossen unter skalaren Addition

c)

VR sind geschlossen unter Elementweiser Multiplikation

d)

VR besitzen unendlich viele Basen

e)

VR sind Gruppen

4.

Welche sind keine Unterräume von V? (V = R -> R)

a)

a

b)

b

c)

c

d)

d

5.

Welcher der Aussagen sind wahr?

a)

A nicht-regulär <=> Alle Eigenwerte von A sind 0

b)

A repräsentiert eine Spiegelung <=> -1 und 1 sind Eigenwerte von A

c)

v, w zwei verschiedene Eigenvektoren => Die dazugehörgien Eigenwerte sind verschieden

d)

Es gibt Matrizen ohne SVD-Zerlegung

e)

A^H*A und A*A^H haben den gleichen Rang

6.

P Permutationsmatrix, Q orthogonal, A invertierbar. Welche Aussagen stimmen?

a)

det(PP) = +/- 1

b)

det(A^T * A^-1) <= 0

c)

det(PAP^-1) = det(A)

d)

det(3Q) = 3det(Q)

7.

Was gilt?
x, y beliebige n-Vektoren, A n*n Matrix

a)

<x, Ay> = <Ax, y> => A symmetrisch

b)

<x, y> =< min(||x||, ||y||)

c)

Winkelformel ist: arccos(<x, y>)

8.

A vollrangig, was gilt?

a)

Kompliment von ker(A) = {0}

b)

Kein Eigenwert von A ist 0

c)

det(A) = 0

d)

Es existiert ein x != 0 so dass <Ax, Ax> = 0

9.

A 4x4 Matrix mit Eigenwerten 1, 2, 3, 4. Was gilt?

a)

Spur(A) = 10

b)

Det(A) = 10

c)

A könnte orthogonal sein

d)

Es gibt genau eine Lösung für Ax = (1, 2, 3, 4)^T

10.

Finde den Eindringling (Welche Aussage ist ungleich allen anderen)

a)

Die Kolonnen von A sind linear unabhängig

b)

A besitzt eine Inverse

c)

A besitzt n verschiedene Eigenwerte

d)

Die Determinante von A ist ungleich 0

e)

A ist eine Basis für R^n

11.

Welche Zerlegung muss nicht immer existieren? (Matrizen wie definiert in der Vorlesung)

a)

PA = LU

b)

A = QR

c)

A = VΛV^T

d)

A = UΣV^T

e)

A = CR

12.

Welche dieser Matrizen kann singulär (nicht-regulär) sein?

a)

T, eine Basistransformationsmatrix

b)

(A - λI), A regulär, λ kein Eigenwert von A

c)

Σ, aus A = UΣV^T

d)

Q, eine orthogonale Matrix

e)

A, wo genau ein x existiert so dass Ax = 0

13.

Sei UΣV^T die SVD-Zerlegung von A (4x3 Matrix). Was gilt?

a)

Mithilfe von Gram-Schmidt auf die Spalten von A kann man eine orthonormale Basis für ker(A) berechnen

b)

Mithilfe von Gram-Schmidt auf die Spalten von A kann man eine orthonormale Basis für R^4 berechnen

c)

Die Spalten von V bilden eine orthonormale Basis für ker(A)

d)

Die Spalten von U bilden eine orthonormale Basis für R^4

e)

Σ hat maximal 3 nicht-null Einträge

14.

Welcher der folgenden Notationen machen Sinn?
v: n-Vektor, A: n*n Matrix

a)

Sei λ ein Eigenwert von v,...

b)

det(v*v^T)

c)

Sei UΣV^T die SVD-Zerlegung von v,...

d)

det(v^T * v)

e)

det(A - vI)

15.

Alles in R^n: Wahr/Falsch

a)

Ein Erzeugendesystem kann zu einer Basis ergänzt werden

b)

Eine Basis kann zu einem Erzeugendesystem ergänzt werden

c)

Eine Basis kann zu einem Erzeugendesystem (strikt) reduziert werden

d)

Ein Erzeugendesystem kann zu einer Basis reduziert werden

16.

Wo kann man nützlicherweise eine Gauss-Elimination durchführen?

a)

Berechnung der LR-Zerlegung

b)

Bestimmung der Inversen

c)

Lebenspartner/in finden

d)

Determinante berechnen

e)

LGS lösen