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LGS mit 3 Gleichungen und 4 Parametern -Lösbarkeit

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: eine lösung, keine Lösung, Lineares Gleichungssystem, Matrizenrechnun, Parameter, unendlich Lösungen

 
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25361

25361 aktiv_icon

17:46 Uhr, 15.11.2017

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Hallo zusammen:
Ich komme gerade einfach nicht weiter. es geht darum das die Folgende Aufgabe zu lösen.
Ich soll bestimmen für welchen Paramter k das folgende Gleichungssystem keine, genau eine, mehrere Lösungen hat.

3x +4y +2z = k
1x +1y +k = 2
2x +ky -z =1

Nun habe ich schon einmal das in die Matrixdarstellung gebracht:

Aber mit Gauß komm ich da irgendwie nicht weit.
Wie gehe ich das an?

Vielen Dank für Eure Hilfe
LG


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

17:58 Uhr, 15.11.2017

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"Aber mit Gauß komm ich da irgendwie nicht weit.
Wie gehe ich das an?"

Mit Gauss.

UPDATE. Ich hatte Vorzeichenfehler!

Wenn man 2. Zeile 3 mal von der 1. Zeile und 2 mal von der 3. Zeile abzieht, hat man
y+2z-3k=k-6
x+y+k=2
(k-2)y-z-2k=-3

Jetzt (k-2) mal 1. Zeile von der 3. Zeile abziehen:
y+2z-3k=k-6
x+y+k=2
z(-1-2(k-2))-2k+3k(k-2)=-3-(k-6)(k-2).

Diese letzte Gleichung muss man untersuchen.
Umgeformt kommt es auf z(3-2k)=-4k2+16k-15=(3-2k)(2k-5).
Und hier muss man Fallunterscheidung machen:
k=1.5 => z kann beliebig sein.
k1.5 => kürzen durch (3-2k) => z=2k-5.

Danach kann man zuerst y und dann x bestimmen.
Fazit: lösbar in allen Fällen. Aber nur bei k1.5 eindeutig lösbar.

Natürlich wenn ich mich nirgendwo verrechnet habe, also bitte kontrollieren. :-)


25361

25361 aktiv_icon

18:40 Uhr, 15.11.2017

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Herzlichen Dank für Deine so schnelle Antwort!

Schon Deinen erste Schritt verstehe ich nicht:
Wenn ich die 2. Zeile 3 mal von der 1.Zeile abziehe (d.h. I =I- 3II):

Dann erhalte ich meiner Meinung nach für die erste Zeile:
0x+1y+(2-3k)z=k-6

Wenn ich das ausmultipliziere: y+ 2z-3kz


und nicht

y+2z-3k=k-6

Warum heißt es -3k ohne das z? (Richtig ist doch -3kz) oder bin ich jetzt blöd?

LG
Antwort
rundblick

rundblick aktiv_icon

19:27 Uhr, 15.11.2017

Antworten

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"LGS mit 3 Gleichungen und 4 Parametern "

1. damit das geklärt ist : deine Überschrift ist neben dem Schuh

denn dein System hat nur einen Parameter (k).. x,y,z sind Variable

2. eh man dir beginnt zu helfen, solltest du erst noch klarstellen, ob es dir
wirklich gelungen ist , die zweite Gleichung " 1x+1y+k=2 " richtig zu notieren?
( vielleicht sollte es so aussehen 1x+1y+kz=2... oder halt so 1x+1y=2-k)

also ?

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25361

25361 aktiv_icon

22:13 Uhr, 16.11.2017

Antworten
Verdammt da hat sich der Fehlertäufel eingeschlichen.

Vielen Dank fürs aufmerksam machen. :-)
Die zweite Gleichung heißt natürlich 1x+1y +kz =2

Danke und LG

P.S: Du hast natürlich recht. Aber wie änder ich die Überschrift im Nachinein?
Antwort
rundblick

rundblick aktiv_icon

23:04 Uhr, 16.11.2017

Antworten

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"Ich komme gerade ..." ... gut ! also noch einigermassen nüchtern..

"da hat sich der Fehlertäufel eingeschlichen."
...................... .. ja sogar auch beim Einschleicher höchstselbst !!


dein LGS sieht also nun richtig so aus

3x+4y+2z=k
1x+1y+kz=2
2x +ky -z=1


... und jetzt wirst du hoffentlich problemlos selbst herausfinden,

dass du bei den beiden Werten k=13.. und k=3 jeweils genauer nachforschen musst ..

und dass für alle anderen Werte k dein System dich mit je genau einer Lösung erfreut.

ok?
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