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Fall 3: Lineare Gleichungssysteme mit unendlich vielen Lösungen Hat ein lineares Gleichungssystem unendlich viele Lösungen, so sind die Graphen identisch. So stellst du rechnerisch fest, dass ein lineares Gleichungssystem unendlich viele Lösungen hat: $$I$$ $$-2x+2y=6$$ $$|*3$$ $$II$$ $$3x-3y=-9$$ $$|*2$$ $$I$$ $$-6x+6y=18$$ $$II$$ $$6x-6y=-18$$ $$I+II$$ $$0=0$$ Die letzte Gleichung ist eine wahre Aussage. Daher löst jedes Zahlenpaar $$(x|y)$$, das eine der beiden Gleichungen erfüllt, das Gleichungssystem. Stelle zur Angabe der Lösungsmenge eine der beiden Gleichungen nach $$y$$ um. $$-2x+2y=6$$ $$|+2x$$ oder $$3x-3y=-9$$ $$|-3x$$ $$2y=2x+6$$ $$|:2$$ $$-3y=-3x-9$$ $$|$$ $$:$$$$(-3)$$ $$y=x+3$$ $$y=x+3$$ Die Lösungsmenge lautet: $$L={(x|y)$$ $$|$$ $$y=x+3}$$ Gesprochen heißt es: Die Lösungsmenge besteht aus den Zahlenpaaren $$(x|y) $$ für die gilt: $$y=x+3$$ Zahlenpaare, die das Gleichungssystem erfüllen, sind zum Beispiel: $$x=1$$ und $$y=1+3=4$$ also $$(1|4)$$ oder $$x=3$$ und $$y=3+3=6$$ also $$(3|6)$$ kann mehr: interaktive Übungen und Tests individueller Klassenarbeitstrainer Lernmanager
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Die Lösungsmenge von linearen Gleichungssystemen Für die Art der Lösungsmenge eines linearen Gleichungssystems gibt es drei Möglichkeiten: genau eine Lösung Beispiel: $$L={(2|3)}$$ keine Lösung Man sagt auch die Lösungsmenge ist leer. unendlich viele Lösungen Hier lernst du die Fälle $$2$$ und $$3$$ kennen. Fall 2: Lineare Gleichungssysteme mit leerer Lösungsmenge Hat ein lineares Gleichungssystem keine Lösung, verlaufen die Graphen parallel zueinander. So stellst du rechnerisch fest, dass ein lineares Gleichungssystem keine Lösung hat: $$I$$ $$10x+5y=15$$ $$|*2$$ $$II$$ $$-4x-2y=-8$$ $$|*5$$ $$I$$ $$20x+10y=30$$ $$II$$ $$-20x-10y=-40$$ $$I+II$$ $$0=-10$$ Die letzte Gleichung ist eine falsche Aussage. Du kannst daher kein Zahlenpaar ($$x|y$$) finden, das beide Gleichungen $$I$$ und $$II$$ erfüllt. Die Lösungsmenge ist also leer: $$L={$$ $$}$$ Du kannst selbst entscheiden, mit welchem Verfahren du die Lösungsmenge berechnest. Für die leere Lösungsmenge $$L={}$$ ist auch diese Schreibweis möglich: $$L=O/$$.
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25} \begin{array}{ccccc}\mathrm{I}& x&-\frac12y&=\frac32\\\mathrm{II}&-9x&+\frac92y&=-\frac{27}2\end{array} \begin{array}{ccccc}\Rightarrow\mathrm{I}& y&=&2x&-3\\\Rightarrow\mathrm{II}&y&=&2x&-3\end{array} Sich schneidende Geraden I x − y = 3 I I 9 x + 3 y = 15 ⇒ I y = x − 3 ⇒ I I y = − 3 x + 5 \def\arraystretch{1. 25} \begin{array}{ccccc}\mathrm{I}& x&-y&=3\\\mathrm{II}&9x&+3y&=15\end{array} \begin{array}{ccccc}\Rightarrow\mathrm{I}& y&=&x&-3\\\Rightarrow\mathrm{II}&y&=&-3x&+5\end{array} Lösbarkeit mit der Matrixdarstellung bestimmen Im Folgenden betrachten wir quadratische Matrizen. Sie beschreiben lineare Gleichungssysteme, mit genau so vielen Gleichungen wie Variablen. Vorgehensweise Die Vorgehensweise wird hier an einem Gleichungssystem mit zwei Gleichungen beschrieben. Sie ist jedoch auch für Gleichungssysteme mit drei und mehr Gleichungen gültig. 1. Darstellung als erweiterte Koeffizientenmatrix 2. Auf Zeilenstufenform bringen Die erweiterte Koeffizientenmatrix auf Zeilenstufenform bringen heißt, dass der Koeffizient a 2 a_2 eliminiert wird, zum Beispiel mithilfe des Gaußverfahrens.
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Lösung: Die Namen der Variablen sind uninteressant. Der GTR benötigt nur die vorkommenden Zahlen. In Matrixschreibweise: Geben Sie diese Matrix mit MATRIX EDIT in den GTR ein. Wählen Sie dann in MATRIX MATH den Befehl rref aus und lassen Sie die Matrix umformen. Interpretieren Sie die Ergebnismatrix wieder als lineares Gleichungssystem. Das LGS hat unendlich viele Lösungen. Wählen Sie eine der Variablen als Parameter aus. In diesem Fall bietet sich x 3 =t an. Die untere Zeile bedeutet 0=0. Dies ist lediglich eine wahre Aussage und ist für die Lösungsmenge nicht weiter von Bedeutung. Das LGS besteht im wesentlichen aus den Gleichungen: Für jede beliebige reelle Zahl ergibt sich also ein Lösungstripel des LGS.
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Wir wissen, dass er letztes Jahr sechs Tonnen Brokkoli pro Acker geerntet hat. Wir wissen, dass er letztes Jahr sechs Tonnen Brokkoli pro Acker geerntet hat. Wenn er also sechs Tonnen Brokkoli pro Acker geerntet hat, und er B Acker hat, dann bedeutet das, dass er sechs Tonnen pro Acker mal B Acker geerntet hat. Er hat also 6B Tonnen Brokkoli letztes Jahr geerntet. Wie viel Spinat hat er geerntet? Neun Tonnen Spinat pro Acker mal S Acker. Also 9S Tonnen Spinat, und dann insgesamt 93 Tonnen Gemüse. und dann insgesamt 93 Tonnen Gemüse. Also das ist gleich 93. Lass uns über dieses Jahr nachdenken. Wenn du solche Fragen allgemein angehst, dann benenne das gesuchte mit passenden Variablen dann benenne das gesuchte mit passenden Variablen und stelle nach den Angaben Gleichungen auf. Also wie viel Brokkoli hat er dieses Jahr geerntet? Er hat zwei Tonnen Brokkoli pro Acker geerntet. Er hat zwei Tonnen Brokkoli pro Acker geerntet. Er hat dieselbe Anzahl an Acker. Von dem können wir ausgehen. Also zwei Tonnen pro Acker mal B Acker ergibt 2B Tonnen Brokkoli.
Gegeben sei ein lineares Gleichungssystems mit den n Variablen x i m i t i = 1, 2,..., n der folgenden Form: a 11 x 1 + a 12 x 2 + a 13 x 3 +... + a 1 n x n = b 1 a 21 x 1 + a 22 x 2 + a 23 x 3 +... + a 2 n x n = b 2 a 31 x 1 + a 32 x 2 + a 33 x 3 +... + a 3 n x n = b 3...... a n 1 x 1 + a n 2 x 2 + a n 3 x 3 +... + a n n x n = b n Für die Lösung gibt es drei Möglichkeiten: Das Gleichungssystem ist eindeutig lösbar, d. h., es besitzt genau einen Lösungsvektor. Das Gleichungssystem ist mehrdeutig lösbar, d. h., der Lösungsvektor ist parameterbehaftet. Das Gleichungssystem ist unlösbar. Indikatoren für die Lösbarkeit linearer Gleichungssysteme sind der Rang der Matrix A ( Koeffizientenmatrix) der Rang der um den Vektor der Absolutglieder erweiterten Matrix A | b → ( erweiterte Koeffizientenmatrix) und die Anzahl der Variablen n. Im Folgenden untersuchen wir die Lösbarkeit homogener linearer Gleichungssysteme. Satz 1: Ein homogenes lineares Gleichungssystem ist stets lösbar. Es besitzt immer den Nullvektor als Lösung (trivialen Lösung).
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