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Hessesche Normalform - Fehler im Skript?

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Hessesche Normalform - Fehler im Skript?

Wirtschaftsmathematik
Mathematik für Wirtschaftswissenschaftler I
Kurseinheit 1: Lineare Algebra I\

Seite 28 - Übungsaufgabe 2.3.9.

i) Formen Sie die Geradengleichung [tex]x_1 = 2x_2 + 5[/tex] in die Hessesche Normalform um!

ii) Welchen Abstand hat der Punkt [tex]\begin{pmatrix} 12 \\ 1\end{pmatrix}[/tex] von dieser Geraden?

zu i)
Ich finde hier komisch, dass [tex]\frac{\vec a^t}{||\vec a||} - \frac{b}{||\vec a||} = 0[/tex] praktisch ohne Bildung des orthogonalen Vektors benutzt wird!
[tex]x_1 = 2x_2 + 5
x_1 - 2x_2 - 5 = 0 [/tex] Ist klar! Und somit folgt als Vektordarstellung:
[tex]
\begin{pmatrix} 1 \\ -2 \end{pmatrix}^T \cdot \begin{pmatrix} x_1 \\ x_2 \end{pmatrix} - 5 = 0
[/tex]

[COLOR=Purple][B]Erstes Problem:[/B][/COLOR]
Es ist klar, dass ein Orthogonalenvektor zu dem (1;-2)-Vektor die selbe Länge, nämlich Wurzel(5) hat. Aber in den Lösungen wird zur Bildung der Hess. Normalform gar kein zu (1;-2) senkrechter Vektor (Skalarprodukt = 0) gebildet. Ist das nicht falsch? Oder irre ich? Oder geht irgendwie beides!?

[COLOR=Purple][B]Zweites Problem:[/B][/COLOR]
Ausgehend von der in i) laut Skript ermittelten HNF (die ich ja bei meinem [COLOR=Purple]ersten Problem [COLOR=Black]hinterfrage)[/COLOR][/COLOR] zu
[tex]\frac {1}{\sqrt{5}} (\begin{pmatrix} 1 \\ -2 \end{pmatrix}^T \cdot \begin{pmatrix} x_1 \\ x_2 \end{pmatrix} - 5) = 0 [/tex] beziehungsweise gleichbedeutend:
[tex]\frac{x_1}{\sqrt{5}} - \frac{2x_2}{\sqrt{5}} - \frac{5}{\sqrt{5}} = 0[/tex]
wird nun der Abstand des Punktes (12;1) berechnet. Da wird einfach eingesetzt! Das ist auch loggisch.
Im Skirpt kommt Wurzel(5) raus. Aber das kann doch nicht sein, denn:
[tex]\frac{12}{\sqrt{5}} - \frac{2}{\sqrt{5}} - \frac{5}{\sqrt{5}} = \frac{12-2-5}{\sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{5}}[/tex]

Wo hakt es bei mir (oder beim Prof.) ??

Vielen Dank für kluge Antworten!

Comments

Antwort zum ersten Problem:
Der Vektor [tex]\left(\begin{array}{c}1\\-2\end{array}\right)[/tex] steht bereits orthogonal, daher brauchst du keinen mehr zu bilden. In dem Beispiel kann man sich das durch eine Zeichnung noch recht gut veranschaulichen

Antwort zum zweiten Problem:
[tex]\frac{5}{\sqrt{5}} = \frac{\sqrt{5}*\sqrt{5}}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}[/tex]

Das mit der Wurzel tut schon mächtig weh, darauf bin ich jetzt so schon gekommen.

Trotzdem danke.

Zu welchem Vektor nun (1;-2) orthogonal steht, rechne ich nochmal aus... im Prinzip gibt es ja unendliche viele.

Mir ist das nicht ganz klar warum 5/Wurzel 5= Wurzel 5 ergibt.
Könnte mir das jemand bitte erklären

Die Antwort hat sangrick doch gepostet! Besser kann man es nicht erklären, nur anders:

[tex]\frac{5^1}{5^{0,5}} = 5^{1-0,5} = 5^{0,5} = \sqrt{5}[/tex]

Der Taschenrechner kommt genau auf den gleichen Mist

Dachte mir schon das es ne sau blöde Frage ist....
aber jetzt hab sogar ich es verstanden
Bin nicht grade wirklich eine Matheleuchte...

zur Aufgabe 2.3.9 iv wie kommt man darauf das es eine halbebene ist? bzw wie kommt man auf diese kuriose zeichung ;) also die Gerade hätte ich auch noch hinbekommen zu zeichnen aber dann hört es auch schon auf.

Diese anderen Fischgrätenstriche in der Zeichnung sollen andeuten, dass nur Werte oberhalb dieser Graden und die Grade selbst "erlaubt" sind.