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Aufgabe:

Bestimmen Sie für welche \( t \in \) \( \mathbb{R} \) das folgende lineare Gleichungssystem in Matrixdarstellung lösbar ist und geben Sie ggf. die Lösung an. 

\( \left(\begin{array}{ccc|c}   2 & 4 & 2 & 12t\\   2 & 12 & 7 & 12t +7\\   1 & 10 & 6 & 7t + 8\\ \end{array}\right) \) 


Wenn ich Gausselimination anwende, erhalte ich:

\( \left(\begin{array}{ccc|c}   1 & 2 & 1 & 6t\\   0 & 8 & 5 & 7\\   0 & 0 & 0 & t + 1\\ \end{array}\right) \)

Das führt mich auf die folgende Gleichung: 

\( 0 = t+1 \Rightarrow t = -1.\) 

Also ist das obige Gleichung eine wahre Aussage wenn \( t = -1.\)


Frage:

Wenn ich sagen will, dass es keine Lösung hat, dann vermute ich, dass die Gleichung oben falsch sein muss
und die Gleichung oben ist falsch wenn \( t \neq -1.\) So gibt es keine Lösung für \( t \neq -1.\)
(1) Ist das richtig ? 

(2) Was muss hier in dieser Aufgabe gelten, damit es unendliche viele Lösungen hat ? In einer 2x2-Marix gilt ja das beide Gleichungen identisch sein müssen, wie sieht es hier aus ?

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1 Antwort

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Ein Gleichungssystem ist lösbar, falls rang(A)=rang(A|b) ist.

Für  t≠−1 ist rang(A) = 2 und rang(A|b)=3  => also nicht lösbar.

Für t=-1  rang(A)=rang(A|b)=2   => also lösbar. Da Du eine Nullzeile hast, hat das Gleichungssystem unendlich viele Lösungen.

Avatar von 3,4 k

Ach ja stimmt. Gut, das habe ich verstanden.


Also kann ich davon ausgehen, dass wenn ich eine Nullzeile habe, ist ja nicht eine Zeilenstufenform gegeben, das heisst, es hat mindestens eine freie Variable. da die freie Variable element von IR oder allgemein IK sein kann bedeutet das, dass ich unendlich viele Lösungen bekomme? Stimmt das?

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