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
Zwar ist die Diagonalform in den ersten beiden Spalten hergestellt, aber die x3 Spalte ist kein Einheitsvektor. Das Endtableau in Gleichungsschreibweise zurck bersetzt: x 1 +5∙x 3 =18 x 2 -3∙x 3 = -6 Um eine konkrete der unendlich vielen Lsungen zu erhalten, kann ein beliebiger Wert fr x 3 gewhlt werden: Wahl x 3 =10 x 1 +5∙10=18 ⇔ x 1 =-32 x 2 -3∙10=-6 ⇔ x 2 =24 Wurde der Wert von x 3 gewhlt, sind auch die anderen Variablen festgelegt. Prinzip: In einem widerspruchsfreien LGS mit bereits gestrichenen Nullzeilen knnen n-m Variablen -in Worten: so viele Variablen wie es mehr Spalten als Zeilen gibt- frei gewhlt werden, die restlichen ergeben sich dann. Frei gewhlt werden knnen die Variablen, die in Spalten stehen, die nach Anwendung des Gau-Algorithmus nicht markiert sind. Ganz einfach ist es, wenn fr die frei whlbaren Variablen der Wert null gewhlt wird. Die Werte der brigen Variablen sind dann einfach abzulesen: Wahl x 3 =0 x 1 +5∙0=18 ⇔ x 1 =18 x 2 -3∙0=-6 Nochmals ein Blick auf das Endtableau: Die markierten Spalten enthalten einen Einheitsvektor, die zu den jeweiligen Spalten gehrenden Variablen werden Basisvariablen genannt.
So wäre x = 1 und y = -2 eine Lösung, aber auch x = 0 und y = -8/3. Je nach Wahl von x können Sie entsprechend weitere Lösungen finden. Übrigens spricht man anstelle mehrerer Lösungen auch davon, das Gleichungssystem sei nicht eindeutig lösbar. Lineare Gleichungssysteme mit mehreren Unbekannten - ein Prüfverfahren Hat man ein lineares Gleichungssystem mit n Gleichungen mit n Unbekannten, so lernen Sie in der Oberstufenmathematik Möglichkeiten kennen, zu prüfen, ob mehrere Lösungen vorliegen. Linearen Gleichungssystemen begegnen Sie zum ersten Mal in der Mittelstufe am Gymnasium. Von da an … Dabei handelt es sich um den Begriff der linearen Abhängigkeit. Im oben besprochenen Beispiel waren die beiden Gleichungen linear abhängig, denn die zweite Gleichung ließ sich durch Multiplizieren mit einer Zahl aus der ersten erzeugen. Auch in einem linearen Gleichungssystem, das komplizierter ist als das oben aufgeführte, müssen Sie nicht viel mehr tun, als zu prüfen, ob die einzelnen Gleichungen linear abhängig sind.
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