Wiki-Quellcode von BPE 18.1 Gauß-Algorithmus und Lösbarkeit
Version 7.1 von Holger Engels am 2026/03/01 20:46
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| author | version | line-number | content |
|---|---|---|---|
| 1 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann die Lösungen linearer Gleichungssysteme mit maximal drei Unbekannten bestimmen. | ||
| 2 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann die Lösungen linearer Gleichungssysteme mit maximal drei Unbekannten in einfachen Fällen auch mit einem Parameter bestimmen. | ||
| 3 | [[Kompetenzen.K5]] Ich kann neben den bekannten Verfahren den Gauß-Algorithmus nutzen | ||
| 4 | [[Kompetenzen.K6]] Ich kann die Lösungsvielfalt interpretieren. | ||
| 5 | |||
| 6 | {{aufgabe id="Lösen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="13"}} | ||
| 7 | Bestimme jeweils die Lösungsmenge: | ||
| 8 | (%class=abc style="display: flex; gap: 4rem;"%) | ||
| 9 | 1. (%style="vertical-align: top"%){{formula}} | ||
| 10 | \begin{aligned} | ||
| 11 | x + y - z &= 1 \\ | ||
| 12 | -x + 2y + z &= 2 \\ | ||
| 13 | -x + 5y + z &= 5 | ||
| 14 | \end{aligned} | ||
| 15 | {{/formula}} | ||
| 16 | 1. (%style="vertical-align: top"%){{formula}} | ||
| 17 | \begin{aligned} | ||
| 18 | x + y &= 3 \\ | ||
| 19 | 2x - y &= 3 \\ | ||
| 20 | 3x + y &= 7 | ||
| 21 | \end{aligned} | ||
| 22 | {{/formula}} | ||
| 23 | 1. (%style="vertical-align: top"%){{formula}} | ||
| 24 | \begin{aligned} | ||
| 25 | x + y + z &= 2 \\ | ||
| 26 | x + 2y - z &= 3 \\ | ||
| 27 | 2x + 3y &= 10 | ||
| 28 | \end{aligned} | ||
| 29 | {{/formula}} | ||
| 30 | {{/aufgabe}} | ||
| 31 | |||
| 32 | {{aufgabe id="Aussagen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" zeit="" tags=""}} | ||
| 33 | Überlege, welche der folgenden Aussagen korrekt sind. Begründe Deine Entscheidung. | ||
| 34 | (%class=abc%) | ||
| 35 | 1. Ein homogenes LGS kann unlösbar sein. | ||
| 36 | 1. Ein unlösbares LGS kann homogen sein. | ||
| 37 | 1. Ein überbestimmtes LGS kann mehrdeutig lösbar sein. | ||
| 38 | 1. Ein mehrdeutig lösbares LGS kann überbestimmt sein. | ||
| 39 | 1. Ein unterbestimmtes LGS kann unlösbar sein. | ||
| 40 | 1. Ein inhomogenes LGS kann trivial lösbar sein. | ||
| 41 | {{/aufgabe}} | ||
| 42 | |||
| 43 | {{aufgabe id="Rückwärts" afb="II" kompetenzen="K2,K5" quelle="Holger Engels" zeit=""}} | ||
| 44 | Erstelle ein LGS .. | ||
| 45 | (%class=abc%) | ||
| 46 | 1. mit der Lösungsmenge {{formula}}\textbf{L}=\left\lbrace\right\rbrace{{/formula}} | ||
| 47 | 1. mit der Lösungsmenge {{formula}}\textbf{L}=\left\lbrace\begin{pmatrix}1\\ 2\end{pmatrix}\right\rbrace{{/formula}} | ||
| 48 | 1. mit der Lösungsmenge {{formula}}\textbf{L}=\left\lbrace\vec{x} |~ \vec{x}=\begin{pmatrix}r\\ 2r\end{pmatrix};~r\in \mathbb{R}\right\rbrace{{/formula}} | ||
| 49 | {{/aufgabe}} | ||
| 50 | |||
| 51 | {{aufgabe id="Reaktionsgleichung" afb="II" kompetenzen="K3, K5" quelle="Martina Wagner" zeit="6"}} | ||
| 52 | Gleiche die chemische Reaktionsgleichung aus, indem Du für alle Ausgangsstoffe und Endprodukte passende Koeffizienten bestimmst. | ||
| 53 | {{formula}}x_1 CaCO_3 + x_2 HCl \Rightarrow x_3 CaCl_2 + x_4 CO_2 +x_5 CO_2{{/formula}} | ||
| 54 | {{/aufgabe}} | ||
| 55 | |||
| 56 | {{aufgabe id="Lösungsvielfalt mit Parameter" afb="" kompetenzen="K1, K2, K5" quelle="[[IQB e.V.>>https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/pools2023/abitur/pools2023/mathematik/erhoeht/2023_M_erhoeht_A_3.pdf]]" niveau="e" tags="iqb"}} | ||
| 57 | Gegeben ist das Gleichungssystem | ||
| 58 | {{formula}}\begin{matrix}\mathrm{I}&2x&\ &\ &+&z\ &=&0\\\mathrm{II}&\ &\ &-y&+&2z&=&0\\\mathrm{III}&\ &\ &2y&+&bz&=&1\\\end{matrix}{{/formula}} | ||
| 59 | mit {{formula}}x,y,z\in\mathbb{R}{{/formula}}. Untersuche in Abhängigkeit von {{formula}}b{{/formula}} mit {{formula}}b\in\mathbb{R}{{/formula}} die Anzahl der Lösungen des Gleichungssystems; gib gegebenenfalls die Lösungen an. | ||
| 60 | {{/aufgabe}} | ||
| 61 | |||
| 62 | {{seitenreflexion}} |