Aufgabenbeispiele von Lineare Gleichungssysteme

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Lösen eines 3x3-LGS (eindeutige Lsg.)

Beispiel:

Löse das folgende Lineare Gleichungssystem!

2x1 -2x2 -3x3 = -3 (I) -2x1 +4x2 +5x3 = 9 (II) 2x1 -3x2 +2x3 = -12 (III)

Lösung einblenden
2x1 -2x2 -3x3 = -3 (I) -2x1 +4x2 +5x3 = 9 (II) 2x1 -3x2 +2x3 = -12 (III)

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

1·(I) -1·(III)

2x1 -2x2 -3x3 = -3 (I) ( 2 -2 )x1 +( -2 +4 )x2 +( -3 +5 )x3 = ( -3 +9 ) (II) ( 2 -2 )x1 +( -2 +3 )x2 +( -3 -2 )x3 = ( -3 +12 ) (III)
2x1 -2x2 -3x3 = -3 (I) +2x2 +2x3 = 6 (II) +x2 -5x3 = 9 (III)

langsame Rechnung einblenden1·(II) -2·(III)

2x1 -2x2 -3x3 = -3 (I) 2x2 2x3 = 6 (II) +( 2 -2 )x2 +( 2 +10 )x3 = ( 6 -18 ) (III)
2x1 -2x2 -3x3 = -3 (I) +2x2 +2x3 = 6 (II) +12x3 = -12 (III)
Zeile (III): +12x3 = -12

x3 = -1

eingesetzt in Zeile (II):

+2x2 +2·(-1 ) = 6 | +2
2 x2 = 8 | : 2

x2 = 4

eingesetzt in Zeile (I):

2x1 -2·(4 ) -3·(-1 ) = -3 | +5
2 x1 = 2 | : 2

x1 = 1

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

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

Beispiel:

Löse das folgende Lineare Gleichungssystem!

9x1 +2x2 +7x3 = 69 (I) 2x1 +x2 +2x3 = 19 (II) 3x1 -1x2 +2x3 = 14 (III)

Lösung einblenden
9x1 +2x2 +7x3 = 69 (I) 2x1 +x2 +2x3 = 19 (II) 3x1 -1x2 +2x3 = 14 (III)

langsame Rechnung einblenden2·(I) -9·(II)

1·(I) -3·(III)

9x1 2x2 7x3 = 69 (I) ( 18 -18 )x1 +( 4 -9 )x2 +( 14 -18 )x3 = ( 138 -171 ) (II) ( 9 -9 )x1 +( 2 +3 )x2 +( 7 -6 )x3 = ( 69 -42 ) (III)
9x1 +2x2 +7x3 = 69 (I) -5x2 -4x3 = -33 (II) +5x2 +x3 = 27 (III)

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

9x1 2x2 7x3 = 69 (I) -5x2 -4x3 = -33 (II) +( -5 +5 )x2 +( -4 +1 )x3 = ( -33 +27 ) (III)
9x1 +2x2 +7x3 = 69 (I) -5x2 -4x3 = -33 (II) -3x3 = -6 (III)
Zeile (III): -3x3 = -6

x3 = 2

eingesetzt in Zeile (II):

-5x2 -4·(2 ) = -33 | +8
-5 x2 = -25 | : (-5)

x2 = 5

eingesetzt in Zeile (I):

9x1 +2·(5 ) +7·(2 ) = 69 | -24
9 x1 = 45 | : 9

x1 = 5

L={(5 |5 |2 )}

3x3-LGS (mit Parameter rechts)

Beispiel:

Löse das folgende Lineare Gleichungssystem!

-4x1 +2x2 -4x3 = 18 (I) -8x1 +5x2 -11x3 = 47 (II) 8x1 -5x2 +8x3 = 12r -47 (III)

Lösung einblenden
-4x1 +2x2 -4x3 = 18 (I) -8x1 +5x2 -11x3 = 47 (II) 8x1 -5x2 +8x3 = 12r -47 (III)

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

2·(I) + 1·(III)

-4x1 2x2 -4x3 = 18 (I) ( -8 +8 )x1 +( 4 -5 )x2 +( -8 +11 )x3 = ( 36 -47 ) (II) ( -8 +8 )x1 +( 4 -5 )x2 +( -8 +8 )x3 = ( 36 + 12r -47 ) (III)
-4x1 +2x2 -4x3 = 18 (I) -1x2 +3x3 = -11 (II) -1x2 = 12r -11 (III)

langsame Rechnung einblenden1·(II) -1·(III)

-4x1 2x2 -4x3 = 18 (I) -1x2 3x3 = -11 (II) +( -1 +1 )x2 +( 3 +0)x3 = ( -11 + ( -12r +11 ) ) (III)
-4x1 +2x2 -4x3 = 18 (I) -1x2 +3x3 = -11 (II) +3x3 = -12 r (III)
Zeile (III): +3x3 = -12 r

x3 = -4 r

eingesetzt in Zeile (II):

-1x2 +3·(-4 r ) = -11
-1x2 -12 r = -11 | +12 r
-1 x2 = 12r -11 | : (-1)

x2 = -12r +11

eingesetzt in Zeile (I):

-4x1 +2·( -12r +11 ) -4·(-4 r ) = 18
-4x1 + ( -24r +22 ) +16 r = 18 | + 8r -22
-4 x1 = 8r -4 | : (-4)

x1 = -2r +1

L={( -2r +1 | -12r +11 |-4 r )}