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Forum "Lineare Gleichungssysteme" - Gleichungssystem Umformen
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Gleichungssystem Umformen: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:35 Fr 23.02.2007
Autor: Trapt_ka

Aufgabe
[mm] \pmat{ 1 & \alpha &4 \\ \alpha & 2 & 2\alpha \\4 & 2 \alpha &2 }*x [/mm] = [mm] \vektor{-2 \\ 0 \\ 6} [/mm]

nun wird es umgeformt und leider komme ich net auf die art und weise wie es umgeformt werden soll
in der lösung steht

[mm] \pmat{ 0 & 0 & (5/2) \alpha^2 \\ 0& 2 & 5\alpha \\1 & 0 & -3 }*x=\vektor{-7+(5/2) \alpha^2 \\ -5 \alpha \\ 5} [/mm]

wie kommt man auf diese ergebniss

        
Bezug
Gleichungssystem Umformen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:43 Fr 23.02.2007
Autor: schachuzipus


> [mm]\pmat{ 1 & \alpha &4 \\ \alpha & 2 & 2\alpha \\4 & 2 \alpha &2 }*x[/mm]
> = [mm]\vektor{-2 \\ 0 \\ 6}[/mm]
>  
> nun wird es umgeformt und leider komme ich net auf die art
> und weise wie es umgeformt werden soll
>  in der lösung steht
>  
> [mm]\pmat{ 0 & 0 & (5/2) \alpha^2 \\ 0& 2 & 5\alpha \\1 & 0 & -3 }*x=\vektor{-7+(5/2) \alpha^2 \\ -5 \alpha \\ 5}[/mm]
>  
> wie kommt man auf diese ergebniss


Hallo Trapt_ka,

betrachte die erweiterte Koeffizientenmatrix

[mm] \pmat{ 1 & \alpha &4 & | & -2\\ \alpha & 2 & 2\alpha & | & 0 \\4 & 2 \alpha &2 & | & 6 } [/mm] und bringe sie mittels elementaren Zeilenumformungen in Zeilenstufenform (ZSF).

Hierbei sind 3 Arten von Umformungen erlaubt:

(1) Vertauschen von zwei Zeilen

(2) Addieren eines Vielfachen einer Zeile zu einer anderen

(3) Multiplikation einer Zeile mit einem Skalar (einer Zahl) [mm] \ne [/mm] 0

Wenn du die Matrix in ZSF gebracht hast, kannst du die Lösung ablesen.


Gruß

schachuzipus

Bezug
                
Bezug
Gleichungssystem Umformen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:08 Fr 23.02.2007
Autor: Trapt_ka

und genau diese umformung bekomme ich einfach nicht hin
auch nach vielen versuchen i nicht

Bezug
                        
Bezug
Gleichungssystem Umformen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:40 Fr 23.02.2007
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,

ich hab's mal nachgerechnet bzw. versucht hinzubiegen( ist aber schrecklich ;-) ):

Also:  [mm] \pmat{ 1 & \alpha &4 & | & -2\\ \alpha & 2 & 2\alpha & | & 0 \\4 & 2 \alpha &2 & | & 6 } [/mm] Addition des -2fachen der 1.Zeile zur 3.Zeile ergibt:

[mm] \pmat{ 1 & \alpha &4 & | & -2\\ \alpha & 2 & 2\alpha & | & 0 \\2 & 0&-6 & | & 10 } [/mm] Addition des [mm] -\bruch{1}{2}fachen [/mm] der 3.Zeile zur 1.Zeile und dann [mm] \bruch{1}{2}\cdot [/mm] 3.Zeile ergibt:

[mm] \pmat{ 0 & \alpha &7 & | & -7\\ \alpha & 2 & 2\alpha & | & 0 \\1 & 0&-3 & | & 5 } [/mm] Addition des -a fachen der 3.Zeile zur 2.Zeile ergibt:

[mm] \pmat{ 0 & \alpha &7 & | & -7\\ 0 & 2 & 5\alpha & | & -5\alpha \\1 & 0 &-3 & | & 5 } [/mm] Addition des a fachen der 2.Zeile zum (-2) fachen der 1.Zeile ergibt:

[mm] \pmat{ 0 & 0 &-14+5\alpha^2 & | & 14-5\alpha^2\\ 0 & 2 & 5\alpha & | & -5\alpha \\1 & 0 &-3 & | & 5 } -\bruch{1}{2}\cdot [/mm] 1.Zeile ergibt dann

[mm] \pmat{ 0 & 0 &7-\bruch{5}{2}\alpha^2 & | & -7+\bruch{5}{2}\alpha^2\\ 0 & 2 & 5\alpha & | & -5\alpha \\1 & 0 &-3 & | & 5 }\Leftrightarrow\pmat{ 0 & 0 & 7-\bruch{5}{2}\alpha^2 \\ 0& 2 & 5\alpha \\1 & 0 & -3 }\cdot{}x=\vektor{-7+\bruch{5}{2} \alpha^2 \\ -5 \alpha \\ 5} [/mm]

Das sieht deiner Lösung zumindest schonmal ähnlich ;-) - kann es vielleicht sein, dass du was falsch eingetippt hast? (falls ich mal bei der Rechnerei keinen Mist gebaut habe ;-) )

Aber wie dem auch sei, diese "Lösung" ist ja auch allenfalls ein Zwischenschritt, denn die Matrix ist ja noch längst nicht in ZSF.
Das kann man noch weiter umformen.

Gruß

schachuzipus

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