Adi Ben-Israel – författare

The field of generalized inverses has grown much since the appearance of the first edition in 1974, and is still growing. This book accounts for these developments while maintaining the informal and leisurely style of the first edition. New material has been added, including a chapter on applications, an appendix on the work of E.H. Moore, new exercises and applications.

1. The Inverse of a Nonsingular Matrix It is well known that every nonsingular matrix A has a unique inverse, ?1 denoted by A , such that ?1 ?1 AA = A A =I, (1) where I is the identity matrix. Of the numerous properties of the inverse matrix, we mention a few. Thus, ?1 ?1 (A ) = A, T ?1 ?1 T (A ) =(A ) , ? ?1 ?1 ? (A ) =(A ) , ?1 ?1 ?1 (AB) = B A , T ? where A and A , respectively, denote the transpose and conjugate tra- pose of A. It will be recalled that a real or complex number ? is called an eigenvalue of a square matrix A, and a nonzero vector x is called an eigenvector of A corresponding to ?,if Ax = ?x. ?1 Another property of the inverse A is that its eigenvalues are the recip- cals of those of A. 2. Generalized Inverses of Matrices A matrix has an inverse only if it is square, and even then only if it is nonsingular or, in other words, if its columns (or rows) are linearly in- pendent. In recent years needs have been felt in numerous areas of applied mathematics for some kind of partial inverse of a matrix that is singular or even rectangular.

1. The Inverse of a Nonsingular Matrix It is well known that every nonsingular matrix A has a unique inverse, ?1 denoted by A , such that ?1 ?1 AA = A A =I, (1) where I is the identity matrix. Of the numerous properties of the inverse matrix, we mention a few. Thus, ?1 ?1 (A ) = A, T ?1 ?1 T (A ) =(A ) , ? ?1 ?1 ? (A ) =(A ) , ?1 ?1 ?1 (AB) = B A , T ? where A and A , respectively, denote the transpose and conjugate tra- pose of A. It will be recalled that a real or complex number ? is called an eigenvalue of a square matrix A, and a nonzero vector x is called an eigenvector of A corresponding to ?,if Ax = ?x. ?1 Another property of the inverse A is that its eigenvalues are the recip- cals of those of A. 2. Generalized Inverses of Matrices A matrix has an inverse only if it is square, and even then only if it is nonsingular or, in other words, if its columns (or rows) are linearly in- pendent. In recent years needs have been felt in numerous areas of applied mathematics for some kind of partial inverse of a matrix that is singular or even rectangular.

Das Symbolische Rechnen zur Losung mathematischer Probleme erlebt einen neuen Aufschwung durch den Einsatz speziell dafur entwickelter Softwaresysteme. Nach dem Erfolg von Mathematica und Maple erobert nun MACSYMA den Markt. MACSYMA wurde seit den spaten 60er Jahren am MIT entwickelt und uber die Jahre hin verbessert und weiterentwickelt. Es bietet die umfassendste Algorithmen-Bibliothek, die ein schnelles Losen der Aufgaben, besonders im Gebiet der Differential- und Integralrechnung, ermoglicht. Die Autoren geben in diesem Lehrbuch eine grundlegende Einfuhrung in das Symbolische Rechnen mit MACSYMA. Dem Band 2 liegt eine Diskette mit Aufgaben und Losungen bei, die Losungen werden in allen 3 gangigen Softwaresystemen Mathematica, Maple und MACSYMA dargestellt.

Anläßlich eines Forschungsaufenthalts 1988/1989 von Bob Gilbert (University of De­ laware, USA) am Fachbereich Mathematik der Freien Universität Berlin wurde ich durch ihn auf die Verwendung symbolischer Mathematikprogramme, und zwar des Computeralgebrasystems MACSYMA, in der mathematischen Forschung aufmerk­ sam gemacht. Von diesem Zeitpunkt an kam ich von dem Gedanken der Benutzung solcher Programme in der mathematischen Lehre nicht mehr los. Die Miniaturisierung in der Computertechnologie hatte derartige Programme nun auf kleinsten Rechnern verfügbar gemacht, und ich war sicher, daß dies die Praxis von Mathematikerinnen und Mathematikern sowie Mathematikanwendern in der nahen Zukunft radikal verändern wird. Anstatt schwierige Integrale von Hand aus­ zurechnen - mit der Gefahr, sich in langwierigen Teilschritten zu verrechnen -, wird z. B. der zukünftige Bauingenieur versuchen, das betreffende Integral zunächst mit einem Mathematikprogramm zu lösen. Nur, wenn er hiermit scheitert, wird er zur bewährten Handberechnung übergehen. Wir wollen nicht verhehlen, daß auch dies eine nicht zu unterschätzende Gefahr birgt, nämlich die, Ergebnissen von Mathe­ matikprogrammen unbegrenzt Vertrauen zu schenken. Genauso, wie man ein von Hand berechnetes Resultat durch Kontrollrechnungen so lange überprüfen muß, bis man sich des Ergebnisses sicher ist, muß man die Ergebnisse, die ein Mathematik­ progamm erzeugt, einer sorgfältigen Überprüfung unterziehen. Wenn aber solche Programme sowohl in der Forschung als auch in der Praxis von Bedeutung sind, sollten sie in der mathematischen Lehre ebenfalls eine Rolle spie­ len. Weil die Praxis der Arbeit mit einem Mathematikprogramm einer entsprechen­ den Schulung bedarf, muß diese in die Mathematikausbildungintegriert werden.