Gleichungssysteme (2.7.): Unterschied zwischen den Versionen

Aus Matura Wiki
Zur Navigation springen Zur Suche springen
(Weiterleitung nach Gleichungssysteme erstellt)
 
(39 dazwischenliegende Versionen von 8 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
{{Vorlage:Definition|1= Ein '''lineares Gleichungssystem''' besteht aus mehreren [[ lineare Gleichung | linearen Gleichungen ]] mit mehreren Variablen.
+
#WEITERLEITUNG[[Gleichungssysteme]]
 
 
 
 
 
 
'''Beispiel für ein Gleichungssystem mit 2 Gleichungen und 2 Variablen:'''
 
 
 
$$ I: x+y=35 $$
 
$$ II: 2x+4y=94 $$
 
}}
 
 
 
 
 
 
 
<br>
 
<br>
 
<br>
 
= Gleichungssysteme mit 2 Variablen =
 
 
 
'''Beispiel:'''
 
$$ I: x+y=35 $$
 
$$ II: 2x+4y=94 $$
 
Hierbei sind $x$ und $y$ die Variablen. Um die Lösungsmenge eines Gleichungsystems mit 2 Variablen zu berechnen, braucht es in der Regel genau 2 [[lineare Abhängigkeit | linear unabhängige]] Gleichungen.
 
 
 
 
 
== Lösungsmenge $\mathbb{L}$==
 
 
 
Die Lösung eines solchen Gleichungssystem ist jener Punkt (x|y), der sowohl die erste Gleichung, als auch die zweite Gleichung löst.
 
<br>
 
 
 
{{Vorlage:Beispiel|1=Zeige, dass der Punkt $(23\vert 12)$ das folgende Gleichungssystem löst:
 
<br>
 
<br>
 
 
 
$$ I: x+y=35 $$
 
$$ II: 2x+4y=94 $$|2=
 
'''Begründung:''' Setze den Punkt $(23\vert 12)$ in die beiden Gleichungen ein, wobei $x=23$ und $y=12$ ist:
 
$$ I: \underbrace{23+12}_{35}=35\ \ \textrm{            wahre Aussage}$$ $$ II: \underbrace{2\cdot 23+4\cdot 12}_{\underbrace{46+48}_{94} }=94 \textrm{    wahre Aussage} $$
 
 
 
Somit ist $(23\vert 12)$ eine Lösung des Gleichungssystems }}
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um ein Gleichungssystem zu lösen, gibt es mehrere Verfahren:
 
 
 
<br>
 
<br>
 
 
 
== Additionsverfahren (Eliminationsverfahren) ==
 
{{Vorlage:Merke|1='''Methode des Additionsverfahrens'''
 
# Forme beide Gleichungen auf die Form $ax+by=c$  (Variablen links, Konstante rechts).
 
# Multipliziere eine oder beide Gleichungen mit einer Zahl, sodass in beiden Gleichungen [[Koeffizient | Koeffizienten]] vor der Unbekannten x oder vor der Unbekannten y gleich sind.
 
# Addiere (oder subtrahiere) die beiden Gleichungen!
 
# Du erhältst eine Gleichung mit einer Unbekannten.[[Theorie lineare Gleichungen mit einer Variable (2.4.)| Löse die Gleichung ]] mit einer Unbekannten durch Umformen der Gleichung.}}
 
 
 
{{#ev:youtube|WeYBa42F3xA}}
 
 
 
 
 
<br>
 
{{Vorlage:Beispiel|1=Bestimme mithilfe des Additionsverfahrens die Lösungsmenge des Gleichungssystems:
 
$ \begin{align}
 
I: \ x&+&y &=& 35& \textrm{    }  \\
 
II:\ 4x&+&2y&=&94&   
 
\end{align}$
 
|2=
 
'''1. Schritt:'''Umformen auf $ax+by+c$ (hier nicht nötig):
 
 
 
$ \begin{align}
 
x&+&y &=& 35& \textrm{    }  \\
 
4x&+&2y&=&94&   
 
\end{align}$
 
 
 
 
 
 
 
'''2. Schritt:''' Multipliziere eine der beiden Gleichung:
 
 
 
$ \begin{align}
 
x&+&y &=& 35& \textrm{    } \vert \cdot (-2) \\
 
4x&+&2y&=&94&   
 
\end{align}$
 
 
 
 
 
 
 
'''3. Schritt:''' Addiere oder subtrahiere die beiden Gleichungen:
 
 
 
$ \begin{align}
 
-2x&-&2y &=& -70& \textrm{    } \vert +\ \  \\
 
4x&+&2y&=&94&    \\
 
\end{align}$
 
 
 
<br>
 
<br>
 
'''4. Schritt:''' Lösen der Gleichung mit einer Unbekannten:
 
 
 
$ \begin{align} 2x&+&0&=24 &  \vert :2  \end{align}$
 
 
 
$ \begin{align} x&=&12 \end{align}$
 
 
 
Nun setzen wir $x=12$ in eine der Gleichungen (z.B. in die erste) ein und erhalten:
 
$$ \begin{align} 12+y=35 \Rightarrow y=23  \end{align}$$
 
Damit ist die [[Lösungsmenge |Lösungsmenge $\mathbb{L}$]] $= \{ (12\vert 23) \} $}}
 
 
 
{| border=1
 
| Wichtig
 
| Das Additionsverfahren eignet sich nur für '''lineare Gleichunggsysteme'''. Kommen nichtlineare Terme wie $x^2$, $x^3$ oder $x\cdot y$ in Gleichungen vor, so '''funktioniert''' das Additionsverfahren '''nicht'''.
 
 
 
 
 
Um nichtlineare Gleichungssysteme zu lösen, verwendet man das Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder das graphische Verfahren:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
== Einsetzungsverfahren (Substitutionsverfahren) ==
 
 
 
{{Vorlage:Merke|1=
 
1. Stelle in einer der Gleichungen eine der Variablen frei (siehe [[Gleichungen umformen]])
 
2. Setze nun das Ergebnis aus der Umformung in die andere Gleichung ein. Du erhälst eine Gleichung mit einer Variable.
 
3. Löse nun diese Gleichung und setzte die Lösung anschließend in die andere Gleichung ein, um die Lösung für die andere Variable zu erhalten.
 
}}
 
 
 
== Gleichsetzungsverfahren (Komparationsverfahren) ==
 
== Graphisches Verfahren ==
 
== Matrixverfahren (nur mit dem TR Ti-82) ==
 
== Verfahren mit GeoGebra-CAS ==
 
 
 
= Gleichungssysteme mit 3 oder mehreren Variablen =
 
 
 
Es gilt: Um ein Gleichungssystem mit n Variablen eindeutig zu lösen, muss das Gleichungssystem aus mindesten n Gleichungen bestehen.
 
 
 
 
 
[[Kategorie: Algebra und Geometrie]]
 

Aktuelle Version vom 24. März 2016, 17:43 Uhr

Weiterleitung nach: