Gleichungssystem-Rechner — Schritt-für-Schritt-Lösungen
Der Gleichungssystem-Rechner löst lineare Gleichungssysteme mit beliebig vielen Unbekannten.
Geben Sie Koeffizienten und Konstanten ein. Gauß-Algorithmus mit Schritt-für-Schritt-Lösung.
Enter coefficients for the system: a₁x + b₁y = c₁, a₂x + b₂y = c₂
Equation 1
Equation 2
So verwenden Sie den Gleichungssystem-Rechner
- Wählen Sie den Modus: 2x2-System (zwei Gleichungen, zwei Unbekannte), 3x3-System (drei Gleichungen, drei Unbekannte), Einsetzungsverfahren oder Matrixmethode.
- Geben Sie die Koeffizienten für jede Gleichung ein. Für ein 2x2-System geben Sie a, b und c für jede Gleichung der Form ax + by = c ein.
- Die formatierten Gleichungen werden unter den Eingabefeldern angezeigt, damit Sie Ihre Eingabe prüfen können.
- Überprüfen Sie die Schritt-für-Schritt-Lösung, um die Lösungsmethode zu verstehen.
Formel und Theorie
Ein lineares Gleichungssystem ist eine Sammlung von zwei oder mehr linearen Gleichungen mit denselben Variablen. Die Lösung ist die Wertemenge, die alle Gleichungen gleichzeitig erfüllt.
Ein 2x2-System hat drei mögliche Ergebnisse: eine eindeutige Lösung (die Geraden schneiden sich in genau einem Punkt), keine Lösung (die Geraden sind parallel), oder unendlich viele Lösungen (die Geraden fallen zusammen). Die Determinante der Koeffizientenmatrix bestimmt den Fall.
Die Cramersche Regel liefert eine direkte Formel mittels Determinanten. Der Gauß-Algorithmus transformiert die erweiterte Koeffizientenmatrix systematisch in Zeilenstufenform und löst dann durch Rücksubstitution.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1: Einfaches 2x2-System
Aufgabe: 2x + 3y = 12 und x - y = 1
Lösung: D = 2*(-1) - 1*3 = -5. D_x = 12*(-1) - 1*3 = -15. D_y = 2*1 - 12*1 = -10. x = 3, y = 2.
Antwort: x = 3, y = 2
Beispiel 2: System ohne Lösung
Aufgabe: x + 2y = 4 und 2x + 4y = 5
Lösung: D = 1*4 - 2*2 = 0. Die Gleichungen sind nicht proportional. System ist inkonsistent.
Antwort: Keine Lösung (parallele Geraden)
Beispiel 3: 3x3-System
Aufgabe: x + y + z = 6, 2x - y + z = 3, x + 2y - z = 2
Lösung: Cramersche Regel mit 3x3-Determinanten anwenden.
Antwort: x = 1, y = 2, z = 3
Beispiel 4: Praxisbeispiel: Mischungsaufgabe
Aufgabe: Ein Chemiker mischt zwei Lösungen: x Liter mit 30% und y Liter mit 60%. Er benötigt 10 Liter mit 42%.
Lösung: 0.3x + 0.6y = 4.2 und x + y = 10. Einsetzung: x = 10 - y. 0.3(10-y) + 0.6y = 4.2. y = 4, x = 6.
Antwort: x = 6 Liter, y = 4 Liter