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es geht um die folgende Aufgabe;

Unbenannt.JPG

Die Lösung habe ich schon:

Umgeformt kommt man auf folgendes in Zeile 3.

$$(\beta + \alpha ^{2})x_{3}  = 2-\alpha$$

Also:

unendlich viele Lösungen für \(\alpha = 2 \) und \(\beta = -4 \), da 0=0

keine Lösung für \(\alpha = \beta = 0 \), da 0=2 -> falsche Aussage

und eine Lösung für ∀ α,β ∈ ℝ \ { 0 und \(\alpha = 2 \) Λ \(\beta = -4 \)}

Es geht mir nur um die Angabe der Lösungsmenge, weil ich nicht weiß wie genau ich das machen soll bei 2 Parametern.


habe ich die Ergebnis mathematisch korrekt hingeschrieben?


mfg

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  Die Lösung ist eindeutig, so lange die Determinante nicht verschwindet .



                    |       1      - 1             2        |

      det  =     |       0         1            a        |          =          (  1a  )

                    |       1      a - 1      ß + 2      |



   =  1 * 1 ( ß + 2 ) - 1 * a * 1 + 2 * 0 ( a- 1 ) - 2 * 1 * 1 - ( - 1 ) * 0 ( ß + 2 ) - 1 * a ( a - 1 ) = 0    ( 1b )

   =  -  a  ²  +  a  -  a  +  ß  +  (  2  -  2  )  =  ß  -  a  ²  =  0    (  1c  )


    Jetzt gilt doch ganz typisch diese Aussage

   " Allgemeine Lösung des  LGS =  Sonderlösung +  Kern "       (  2  )

    Bestimmen wir erst mal den Kern  .


           x2  +  a  x3  =  0  ===>  x2  =  -  a  x3       (  3b  )

          x1  -  x2  +  2  x3  =  0        (  3a  )

         x1  +  (  a  +  2  )  x3  =  0  ===>  x1  =  -  (  a  +  2  )  x3         (  4a  )


     Mit  ( 3b;4a ) lautet der Kernvektor


    Kern  =  [  -  (  a  +  2  )  |  -  a  |  1  ]      (  5  )


   Was wir in  ( 2 ) suchen, ist doch nur noch eine Sonderlösung .  Und wenn es eine solche gibt, so auch immer eine  mit x3 = 0 - wie das?  Angenommen  ( 6a ) ist eine Lösung


             (  x0  |  y0  |  z0  )       (  6a  )


       Dann aber auch


    (  x1  |  x2  |  x3  )  =  (  x0  |  y0  |  z0  )  -  z0  *  Kern  =      (  6b  )

   =  [  x0  +  (  a  +  2  )  z0  |  y0  +  a  z0  |  0  ]     (  6c  )


    Ich notiere also dein  LGS  ohne  x3 .


       x1  -  x2  =  1     (  7a  )

                x2  =  1  ===>  x1  =  2       (  7b  )

     x1  +  (  a  -  1  )  x2  =  a  +  1  =  3  ===>  a  =  2     (  7c  )


   Dein  LGS  besitzt also unendlich viele Lösungen für  a  =  2  und ist ansonsten unlösbar  ( wobei immer noch die Bedingung ( 1c ) an ß zu beachten ist. )

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ok das ist jetzt etwas anders... aber bei unendlich vielen lösungen habe ich auch a=2... aber b muss -4 sein bei mir...


du meinst also es gibt keine eindeutige Lösung? weil du meinstest wenn a nicht 2 ist, hat das lgs keine lösung.

aber ich habe nur für a=b=0 keine lösung raus...

mfg

 

     Vergleiche am besten mit Wolfram .  Wolfram   beginnt mit dem Fall unendlich vieler Lösungen;  das passiert   nur für den Sonderfall  a  =  2  ,  ß  =  (  +  4  )  Plus Vier, nicht Minus - in Übereinstimmung mit  (  1.1c;7c  )

   Ich hab aber auch gepennt .  Weil einen von einem freien Parameter abhängigen Kernvektor hab ich selten; ich muss ja dieses   a  noch einsetzen in   (  1.5  )  Beachte ferner (  1.7ab  )


         x1  =  2  -  4  x3        (  2.1a  )

         x2  =  1  -  2  x3       (  2.1b  )


    ist im Prinzip das Selbe wie in Wllfram .

   Jetzt ist  KI  nicht immer optimal; bei uns in der Abteilung brachte ich mal das Gespräch auf die selbe .  Da brachte ein Kollege alle Lacher auf seine Seite mit dem Bonmot

   " Intelligenz ist stets natürlich, nie künstlich . "

   Weil Wolfram unterscheidet ja drei Fälle anstatt nur zwei .  Sein allgemeiner dritter Fall   lautet,  ß darf nicht gleich a ²  sein   gemäß meinem ( 1c ) ; dann gibt er die ( eindeutige ) Lösung an als Funktion von a und ß .   Rechne selber nach; Wolframs Fall  a  =  (  -  2  )  ist nämlich gar kein Sonderfall . Er ergibt sich,  wenn du in den allgemeinen Fall 3   für a einsetzt  a  =  (  -  2  )

   Immer wieder intressant; dieses Programm denkt irgendwie anders als meine grauen Zellen .  Obwohl auch hier gilt:  Vier Augen sehen mehr als zwei, wenn denn Wolfram Augen hat ...

danke für deine mühe. :D

im grunde ist das ja nicht so schwer, eine einfache lgs. hab mich so ziemlich verrechnet wie es aussieht. b muss also 4 sein. ok. hab ich mir notiert.

ich weiß nicht wie ich das bei wolfram eingeben soll.. hast du das hier benutzt?

https://www.wolframalpha.com/widgets/view.jsp?id=77264695a901fc9441dd2ee7b7b51b8d

wie das mit determinante funktioniert weiß ich nicht.. ich hab das ganz klassich versucht zu lösen...

mfg

  Dieses auf  LGS  eingeschränkte Wolframportal kannte ich nicht . Wundert mich eigentlich schon;   nach Wolfram wenn du googelst, kriegst du als erstes angeboten  das Wissenssystem  "  Wolfram Alfa  "     Ich weise immer wieder darauf hin;  hier trudeln nämlich Massen weise Anfragen ein, die sich bloß verlaufen haben.

   " Ich wollte nur vergleichen, ob meine Ergebnisse richtig sind. "

   Im Übrigen eine reine Schutzbehauptung,  weil die Moderatoren längst den Hals voll haben .  Um ehrlich zu sein - ich fasse es nicht . Ein Mathestudent, der nicht den Ehrgeiz besitzt, seine Aufgaben selbstständig zu lösen, hat doch sein Studienfach verfehlt.  Ich selbst stehe doch genau auf der anderen Seite der Barrikade; ich SUCHE  nach Aufgaben .

   Also wer sein Ergebnis auf Richtigkeit überprüfen will, gehe zu Wolfram.  Vielleicht zu beachten.  Nenne die Unbekannten stets x , y und z , weil  Wolfram Standard mäßig  x2 Mist versteht als  x  ²   . Gleichungen durch Komma trennen; hernach - ganz ganz wichtig - sagst du  " solve x , y , z "  Weil der ist sogar so schlau, dass er bei abstrakten Buchstabenparametern unterscheiden kann,   was gegeben und was gesucht ist .  Wenn du diesen Solvebefehl vergissest, stürzest du Wolfram in arge Verwirrung .  Ganz überraschend; Wolfram versteht sogar den Buchstaben  "  ß  ;  ' Deutsch  Beta  '  "  Weil der Online Matrizenrechner,  der dir jede Determinante kontrolliert, kann kein  ß  .

       Du fragst, ob du ohne die Determinante rumkommst - vorher kannst du das ja nie wissen .   Typisch für mich ist ja, dass ich mir immer als erstes den Kernvektor besorge .    Das geschieht in  ( 1.3ab;4a )  Jetzt müssen wir aber noch  deine dritte Gleichung


      x1  +  (  a  -  1  )  x2  +  (  ß  +  2  )  x3  =  0     (  3.1  )


     beachten. Und wenn du ( 1.3b;4a )   einsetzt in ( 3.1 )  . Dann bretterst du auf die Alternative  x3  =  0  oder die Klammer gleich Null ===>  ß  ist eine Funktion von  a  .     Natürlich erwarten wir auch nichts anderes als  ( 1.1c )  Aber dir ist Recht zu geben;  der einfacheren Metode ist der Vorzug zu geben .

   Ach übrigens - eine Pointe, die ich mir nie entgehen lasse . Sonderlösung heißt bei mir Sonderlösung und nicht allgemeine Lösung. Noch jedesmal ist es mir bisher gelungen, eine Variable aus der Koeffizientenmatrix heraus zu schmeißen wie dieses  x3   aus ( 1.7a-c )     Dann nämlich ist die Struktur Glas klar.     Zwei Gleichungen reichen hin, die Unbekannten  x1;2 zu ermitteln .  Dann folgt a zwangsläufig ;  da a  nur linear vorkommt,   gibt es nur einen Wert von a , für den das  LGS  lösbar ist .

vielen dank.. man merkt du hast spaß daran :D

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Hallo

bei unendlich viele Lösungen kannst du ja x3 frei wählen x3=r, dann aus den 2 anderen Zeilen x_2 und x_1  in Abh von r  (und α, β )bestimmen.

die eine Lösung musst du genauso zuerst x3, dann x2,x1 bestimmen.

Gruß lul

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ok also mir ging es mehr darum, ob diese Schreibweise stimmte:

"eine Lösung für ∀ α,β ∈ ℝ \ { 0 Λ (α=2 Λ β=−4)}"

aber ja ich habe vergessen die Lösungen anzugeben.

Also wenn bislang alles richtig war und ich mich nicht verrechnet habe sollte der letzte Teil so aussehen:

DSC_0236.JPG

mfg.

Der zweite teil, also "eine lösung" angeben. Das sieht sehr komisch aus. es kann sein das ich mich da total verrechnet habe... aber die grundidee ist ja richtig denk ich mal...


mfg

Hallo

bei keine Lösung hast du vergessen α+β^2=0, dein eine lösung geht ja nur mit α+β^2≠0, sonst sieht es richtig aus, ich hab aber nicht alles nachgerechnet.

Gruß lul

ja genau oben hab ich ja:


"eine Lösung für ∀ α,β ∈ ℝ \ { 0 und α=2 Λ β=−4}"

d.h. a+b^2 != 0 glaub ich? oder würdest du das anders schreiben?

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