Gegeben ist das lineare Gleichungssystem
(I) (II) −x12x1+−2x2x2==22
Löse das System zunächst graphisch.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineare Gleichungssysteme
Löse Gleichung (I) nach x2 auf:
x2=21⋅x1+1
Die Gerade hat die Steigung m=21 und den x2-Achsenabschnitt 1.
Zeichne die Gerade ein.
In der Abbildung ist es die violette Gerade.
Löse Gleichung (II) nach x2 auf:
x2=2⋅x1−2
Die Gerade hat die Steigung m=2 und den x2-Achsenabschnitt −2.
Zeichne die Gerade ein.
In der Abbildung ist es die rote Gerade.
Die beiden Geraden schneiden sich im Punkt S(2∣2).
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Bestimme die Lösung des linearen Gleichungssystems mit einem Verfahren deiner Wahl.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineare Gleichungssysteme
Lösung mit dem Gleichsetzungsverfahren
Bei der Lösung zu 1 hast du die beiden Gleichungen x2=21⋅x1+1 und x2=2⋅x1−2 erhalten. Die rechten Seiten können einander gleichgesetzt werden.
21⋅x1+1 = 2⋅x1−2 +2 ↓ Löse nach x1 auf.
21⋅x1+3 = 2⋅x1 −21⋅x1 3 = 23⋅x1 ⋅32 2 = x1 Setze x1=2 in eine der beiden Gleichungen ein und berechne x2.
x2=21⋅x1+1⇒x2=21⋅2+1=2
Ergebnis: Das Gleichungssystem hat die Lösung L={(2∣2)}.
Lösung mit dem Einsetzungsverfahren
Bei der Lösung zu 1 hast du die Gleichung x2=21⋅x1+1 erhalten. Setze x2 in Gleichung (II) ein:
2⋅x1−x2 = 2 ↓ Setze x2=21⋅x1+1 ein.
2⋅x1−(21⋅x1+1) = 2 ↓ Löse die Klammer auf.
2⋅x1−21⋅x1−1 = 2 +1 ↓ Löse nach x1 auf.
23⋅x1 = 3 ⋅32 x1 = 2 Setze x1=2 in eine der beiden Gleichungen ein und berechne x2.
x2=21⋅x1+1⇒x2=21⋅2+1=2
Ergebnis: Das Gleichungssystem hat die Lösung L={(2∣2)}.
Lösung mit dem Additionsverfahren
(I) (II) −x12x1+−2x2x2==22
Beseitige z.B. die Variable x1, indem du rechnest: 2⋅(I)+(II)
⇒4x2−x2=4+2⇒3x2=6⇒x2=2
Setze den berechneten Wert x2=2 z.B. in Gleichung (II) ein:
⇒2x1−2=2⇒2x1=4⇒x1=2
Ergebnis: Das Gleichungssystem hat die Lösung L={(2∣2)}.
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Zur Lösung von linearen Gleichungssystemen stehen mehrere Verfahren zur Verfügung, das Gleichsetzungsverfahren, das Einsetzungsverfahren und das Additionsverfahren.