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Eigenwerte/Eigenvektoren mit der richtigen Drehmatrix???

 

wagnar

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     Beitrag Verfasst am: 10.05.2009, 21:36     Titel: Eigenwerte/Eigenvektoren mit der richtigen Drehmatrix???
  Antworten mit Zitat      
Hallo zusammen!
Ich habe seit Tagen ein Problem:
Und zwar möchte ich die Eigenwerte und Eigenvektoren einer Matrix bestimmen, aber Matlab spuckt mir immer die falsche Drehmatrix aus.

Beispiel:
Amatrix=[-3 0 -5; 0 4 0; -5 0 -3]
[eigenvectors,eigenvalues]=eig(Amatrix)
Drehmatrix=eigenvectors

Dann bekomme ich für
eigenvalues=[-8 0 0; 0 2 0; 0 0 4]

und für
eigenvectors=[-0.7071 -0.7071 0; 0 0 1.0000; 0.7071 0.7071 0]

heraus.

Die richtigen Werte wären aber:
eigenvalues=[2 0 0; 0 4 0; 0 0 -8]
eigenvectors=[0.7071 0 0.7071; 0 1 0; -0.7071 0 0.7071]

Jetzt meine Frage:
Wie kann ich diese Werte richtig sortieren? Es soll übrigens für alle Fälle gelten, nicht nur für das Beispiel!
Ich sitze da wirklich schon Ewigkeiten dran und bekomme es einfach nicht hin! Meiner Meinung nach müssen bei eigenvalues immer die Werte in der Hauptdiagonalen vom Betrag her zunehmen!?!
Vielen, vielen Dank im Voraus!
Gruß
Andre


Lucia
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     Beitrag Verfasst am: 11.05.2009, 09:52     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Man könnte die Eigenwerte einfach nachträglich mit "sort" sortieren. (Die Rückgabe von eig ist nicht sortiert, im Unterschied zu eigs.) Die Funktion sort gibt auch eine Indexmatrix zurück, mittels der du dann die Eigenvektoren in die gewünschte Reihenfolge bringen kannst.
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wagnar
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     Beitrag Verfasst am: 11.05.2009, 11:32     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Vielen Dank erstmal für den Tipp!
Das Problem bei deiner Lösung ist leider, dass ich dabei selber einschreiten muss um die Vektoren zu ordnen!
Das Ganze soll leider völlig "automatisch" ablaufen Sad
Wenn ich eigs() benutze, sortiert er mir die Hauptdiagonale aufsteigend. Ich brauche allerdings eine absteigende Sortierung.
Mit der Drehmatrix kommt es hin, wenn ich nach eigs() die Matrix transponiere. Ist das Zufall oder mathematisch korrekt?

Gruß
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Lucia
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     Beitrag Verfasst am: 11.05.2009, 13:07     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Du kannst es ja "automatisch" sortieren...
Code:

[eigenvectors,eigenvalues]=eig(Amatrix) ;
[A,index]=sort(diag(abs(eigenvalues)));
eigenvectors=eigenvectors(:,index);
 

Das mit dem Transponieren geht nur, wenn die Matrix reell und symmetrisch ist.
vg, Lucia

Edit: wg Transponieren das ist vielleicht missverständlich -- es gilt A*V=V*D und V'*A=V'*D aber i.A. nicht A*V'=V'*D!
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wagnar
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     Beitrag Verfasst am: 11.05.2009, 15:10     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Ich hab mal wieder nur Mist geschrieben. Meine Hauptdiagonale muss vom Betrag her natürlich aufsteigend sein:
Also 2 4 -8!
Ich habe es jetzt so gelöst:
Code:
Amatrix=[-3 0 -5; 0 4 0; -5 0 -3]
cmatrix=[(-6*sqrt(2)) 0 (-10*sqrt(2))]
amatrix=-14
[eigenvectors,eigenvalues]=eigs(Amatrix)
Dmatrix=eigenvectors
Drehmatrix=Dmatrix'


und mit

Code:
Eigenwerte=Drehmatrix'*Amatrix*Drehmatrix


Somit bin ich doch mathematisch auf der sicheren Seite oder hab ich das immer noch nicht verstanden? Embarassed
Jedenfalls stimmt jetzt die Drehmatrix und die Matrix der Eigenwerte!
Gruß
André
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Lucia
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     Beitrag Verfasst am: 12.05.2009, 09:32     Titel:
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Edit: noch eine Anmerkung: So wie du jetzt vorgehst, gilt Amatrix*Drehmatrix = Drehmatrix*Eigenwerte, das so schon richtig. Du kannst aber bei einer allgemeinen Eingabe nicht davon ausgehen, dass die Matrix "Eigenwerte", die du so ermittelst, überhaupt diagonal ist.
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wagnar
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     Beitrag Verfasst am: 27.05.2009, 11:14     Titel:
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Leider hast du damit völlig Recht. Hab es gestern gemerkt, dass es nicht für alle Fälle zutrifft! Hast du zufällig auch noch eine Idee, wie ich das sicherstelle, dass ich immer die richitge Drehmatrix verwende?
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