Aufgabenbeispiele von Lineare Gleichungssysteme

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Lösen eines 3x3-LGS (eindeutige Lsg.)

Beispiel:

Löse das folgende Lineare Gleichungssystem!

-4x1 -3x2 +2x3 = -23 (I) 4x1 +9x2 +7x3 = -7 (II) 8x1 -2x2 -12x3 = 70 (III)

Lösung einblenden
-4x1 -3x2 +2x3 = -23 (I) 4x1 +9x2 +7x3 = -7 (II) 8x1 -2x2 -12x3 = 70 (III)

langsame Rechnung einblenden1·(I) + 1·(II)

2·(I) + 1·(III)

-4x1 -3x2 2x3 = -23 (I) ( -4 +4 )x1 +( -3 +9 )x2 +( 2 +7 )x3 = ( -23 -7 ) (II) ( -8 +8 )x1 +( -6 -2 )x2 +( 4 -12 )x3 = ( -46 +70 ) (III)
-4x1 -3x2 +2x3 = -23 (I) +6x2 +9x3 = -30 (II) -8x2 -8x3 = 24 (III)

langsame Rechnung einblenden4·(II) + 3·(III)

-4x1 -3x2 2x3 = -23 (I) 6x2 9x3 = -30 (II) +( 24 -24 )x2 +( 36 -24 )x3 = ( -120 +72 ) (III)
-4x1 -3x2 +2x3 = -23 (I) +6x2 +9x3 = -30 (II) +12x3 = -48 (III)
Zeile (III): +12x3 = -48

x3 = -4

eingesetzt in Zeile (II):

+6x2 +9·(-4 ) = -30 | +36
6 x2 = 6 | : 6

x2 = 1

eingesetzt in Zeile (I):

-4x1 -3·(1 ) +2·(-4 ) = -23 | +11
-4 x1 = -12 | : (-4)

x1 = 3

L={(3 |1 |-4 )}

3x3-LGS BF (versch. Lsg.-mengen)

Beispiel:

Löse das folgende Lineare Gleichungssystem!

5x1 +x2 +10x3 = -10 (I) 3x1 -6x2 -2x3 = -47 (II) -1x1 +13x2 +15x3 = 85 (III)

Lösung einblenden
5x1 +x2 +10x3 = -10 (I) 3x1 -6x2 -2x3 = -47 (II) -1x1 +13x2 +15x3 = 85 (III)

langsame Rechnung einblenden3·(I) -5·(II)

1·(I) + 5·(III)

5x1 1x2 10x3 = -10 (I) ( 15 -15 )x1 +( 3 +30 )x2 +( 30 +10 )x3 = ( -30 +235 ) (II) ( 5 -5 )x1 +( 1 +65 )x2 +( 10 +75 )x3 = ( -10 +425 ) (III)
5x1 +x2 +10x3 = -10 (I) +33x2 +40x3 = 205 (II) +66x2 +85x3 = 415 (III)

langsame Rechnung einblenden2·(II) -1·(III)

5x1 1x2 10x3 = -10 (I) 33x2 40x3 = 205 (II) +( 66 -66 )x2 +( 80 -85 )x3 = ( 410 -415 ) (III)
5x1 +x2 +10x3 = -10 (I) +33x2 +40x3 = 205 (II) -5x3 = -5 (III)
Zeile (III): -5x3 = -5

x3 = 1

eingesetzt in Zeile (II):

+33x2 +40·(1 ) = 205 | -40
33 x2 = 165 | : 33

x2 = 5

eingesetzt in Zeile (I):

5x1 +(5 ) +10·(1 ) = -10 | -15
5 x1 = -25 | : 5

x1 = -5

L={(-5 |5 |1 )}

3x3-LGS (mit Parameter rechts)

Beispiel:

Löse das folgende Lineare Gleichungssystem!

3x1 -3x2 -2x3 = -26 (I) 6x1 -13x3 = -76 (II) -6x1 +18x2 -23x3 = -36r +4 (III)

Lösung einblenden
3x1 -3x2 -2x3 = -26 (I) 6x1 -13x3 = -76 (II) -6x1 +18x2 -23x3 = -36r +4 (III)

langsame Rechnung einblenden2·(I) -1·(II)

2·(I) + 1·(III)

3x1 -3x2 -2x3 = -26 (I) ( 6 -6 )x1 +( -6 +0)x2 +( -4 +13 )x3 = ( -52 +76 ) (II) ( 6 -6 )x1 +( -6 +18 )x2 +( -4 -23 )x3 = ( -52 + ( -36r +4 ) ) (III)
3x1 -3x2 -2x3 = -26 (I) -6x2 +9x3 = 24 (II) +12x2 -27x3 = -36r -48 (III)

langsame Rechnung einblenden2·(II) + 1·(III)

3x1 -3x2 -2x3 = -26 (I) -6x2 9x3 = 24 (II) +( -12 +12 )x2 +( 18 -27 )x3 = ( 48 + ( -36r -48 ) ) (III)
3x1 -3x2 -2x3 = -26 (I) -6x2 +9x3 = 24 (II) -9x3 = -36 r (III)
Zeile (III): -9x3 = -36 r

x3 = 4 r

eingesetzt in Zeile (II):

-6x2 +9·(4 r ) = 24
-6x2 +36 r = 24 | +-36 r
-6 x2 = -36r +24 | : (-6)

x2 = 6r -4

eingesetzt in Zeile (I):

3x1 -3·( 6r -4 ) -2·(4 r ) = -26
3x1 + ( -18r +12 ) -8 r = -26 | + 26r -12
3 x1 = 26r -38 | : 3

x1 = 26 3 r - 38 3

L={( 26 3 r - 38 3 | 6r -4 |4 r )}