Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Lineare Algebra 2017

Thema: Lineare Gleichungssysteme · Aus der Prüfung LK · Teil A · Lineare Algebra (2017)

Aufgabenstellung

Untersucht werden die Lösungsmengen von linearen Gleichungssystemen.

a

Bestimmen Sie die Lösungsmenge des folgenden Gleichungssystems:

$\begin{aligned}

3 \cdot x_1 - 2 \cdot x_2 &\;= 13 \\

x_2 + 2 \cdot x_3 &\;= 5 \\

x_2 + x_3 &\;= 3

\end{aligned}$

L=L = { (

;

;

) }

b

Betrachtet wird das folgende Gleichungssystem mit einem Parameter p∈Rp \in \mathbb{R}:

$\begin{aligned}

3 \cdot x_1 + 2 \cdot x_2 + x_3 &\;= 4 \\

3 \cdot x_1 + 2 \cdot x_2 &\;= 5 \\

3 \cdot x_1 + 2 \cdot x_2 + p \cdot x_3 &\;= 4

\end{aligned}$

Geben Sie einen Wert von pp an, für den das Gleichungssystem unendlich viele Lösungen hat.

p=p =

Zeigen Sie, dass es keinen Wert von pp gibt, für den das Gleichungssystem genau eine Lösung hat.

Aufgabenstellung: Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Lineare Algebra 2017

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a) Wert für x1x_1 der Lösungsmenge

Lösung: 5

a) Wert für x2x_2 der Lösungsmenge

Lösung: 1

a) Wert für x3x_3 der Lösungsmenge

Lösung: 2

b) Wert von pp, für den das Gleichungssystem unendlich viele Lösungen hat

Lösung: 1

b) Zeigen Sie, dass es keinen Wert von pp gibt, für den das Gleichungssystem genau eine Lösung hat.

Lösung: Für p≠1p \neq 1 liefern die erste und dritte Gleichung x3=0x_3 = 0. Damit führen die erste und zweite Gleichung zu einem Widerspruch (3x1+2x2=43x_1 + 2x_2 = 4 und 3x1+2x2=53x_1 + 2x_2 = 5), das Gleichungssystem hat also keine Lösung.

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