Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 2 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Lineare Algebra 2024

Thema: Lineare Gleichungssysteme · Aus der Prüfung LK · Teil A · Lineare Algebra (2024)

Aufgabenstellung

Gegeben ist die Matrix M=(100001010)M = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \end{pmatrix}

a

Interpretieren Sie das lineare Gleichungssystem im gegebenen Sachzusammenhang. [2 BE]

b

Das lineare Gleichungssystem hat die Lösungsmenge (−1+2s∣2−3s∣s)∣s∈R{(-1+2s\mid 2-3s\mid s)\mid s\in\mathbb{R}}.

Zeigen Sie, dass die folgende Aussage wahr ist: [3 BE]

Der Anteil von Fruchtsaft FzF_z am neuen Fruchtsaft ist mindestens doppelt so groß wie der Anteil von Fruchtsaft FxF_x.

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 2 - Aufgabe 2 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Lineare Algebra 2024

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a Interpretieren Sie das lineare Gleichungssystem im gegebenen Sachzusammenhang.

Lösung: Gleichung (1) stellt die gegebenen Orangensaftanteile der drei Fruchtsäfte mit dem Orangensaftanteil von 15 % des neuen Fruchtsafts in Beziehung, wobei xx, yy und zz für die Anteile der Fruchtsäfte FxF_x, FyF_y bzw. FzF_z am neuen Fruchtsaft stehen (Gleichung (2)).

b Zeigen Sie, dass die folgende Aussage wahr ist: Der Anteil von Fruchtsaft F_z am neuen Fruchtsaft ist mindestens doppelt so groß wie der Anteil von Fruchtsaft F_x.

Lösung: Es gilt: 2x≤z⇔2⋅(−1+2s)≤s⇔s≤232x \le z \Leftrightarrow 2\cdot(-1 + 2s) \le s \Leftrightarrow s \le \frac{2}{3} Wegen y≥0⇒2−3s≥0⇒s≤23y \ge 0 \Rightarrow 2 - 3s \ge 0 \Rightarrow s \le \frac{2}{3} folgt die Behauptung.

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