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Hallo liebes Forum,

sitze gerade an einer Herleitung und verstehe einen Schritt nicht. Geht um eine Herleitung aus meinem Mathe-Vorkurs an der Uni. Thema Determinante und ich glaube es geht um die "Cramersche Regel", der Professor hat allerdings nur 2x2 LGS mit Determinanten dazu geschrieben. Ich habe im Netz geschaut, bin aber auch nicht wirklich fündig geworden, daher bitte ich euch um Hilfe. Ich will Mathe wirklich verstehen, weil es der Grundbaustein im technischen Studium ist.


Ich habe quasi die allgemeine Form des 2x2 LGS:

Will ich nun nach x2 auflösen multipliziere ich Zeile 1 mit (a2,1) und Zeile 2 mit (-a1,1)

a1,1 x1 + a1,2 x2 = b1 / * (a2,1)

a2,1 x1 + a2,2 x2 = b2 / * (-a1,1)

Die ergibt dann die beiden neuen Gleichungen:

a1,1a2,1 x1 + a1,2a2,1 x2 = a2,1 b1 
- a1,1a2,1 x1 - a1,1a2,2 x2 = - a1,1 b2

Addiere ich diese erhalte ich:

(+ a1,2a2,1  - a1,1a2,2) x2 = a2,1 b1 - a1,1 b2

und kann auflösen nach x2 zu:


x2 = \( \frac{a2,1 b1 - a1,1 b2}{+ a1,2a2,1  - a1,1a2,2} \)

im Skriptum bei mir steht:

(x1;x2) = (\frac{b1a2,2-b2a1,1}{a1,1a2,2-a2,1a1,2};\( \frac{a1,1b2 - a2,1b1}{a1,1a2,2-a2,1a1,2} \) )


x1 hat uns der Professor im Skript gezeigt und es genau so berechnet wie ich nun x2, komme aber nur auf das Ergebnis, wenn ich x2 sowohl im Nenner als auch im Zähler mit minus eins multipliziere. Und hier nun meine Frage ich würde gerne verstehen warum man das so macht? Weil die Reihenfolge der Subtraktion wirkt sich ja dann auch auf die 2x2 Determinate aus und gibt an welcher Term Haupt und welcher die Nebendiagonale darstellt, was bei falschem einsetzen einen Vorzeichenfehler zu Folge hat, soweit ich das getestet habe.

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Du könnest die Indzes dahin schreiben, wo sie hingehören (ohne Komma dazwischen) damit man das einigermaßen flüssig lesen kann.

>komme aber nur auf das Ergebnis, wenn ich x2 sowohl im Nenner als auch im Zähler mit minus eins multipliziere.<

\(\displaystyle \frac{-1}{-1}=1 \)

das darfst DU gern tun..

> ich würde gerne verstehen warum man das so macht<

was so macht?

Hallo und Danke für die Antwort:

Ich schreibe das ganze am besten nochmal kurz zusammen:

Also ich habe das 2x2LGS

a11*x1 + a12*x2 = b1

a21*x1 + a22*x2 = b2

x1 ermittle ich indem ich x2 eliminiere, sprich Gleichung 1 mit a22 und Gleichung 2 mit minus a12 multipliziere:

a11*x1 + a12*x2 = b1/*(a22)
a21*x1 + a22*x2 = b2/*( - a12)

Die Addition gibt:

(a11*a22 - a21*a12)x1 = a22*b1 - a12*b2

Ergibt x1 = \( \frac{a22*b1 - a12*b2}{a11*a22 - a21*a12} \)


So hat es der Professor im Skript auch notiert, auf x2 musste ich dann selber kommen, also habe ich nochmal genauso gerechnet.

a11*x1 + a12*x2 = b1/*(a21)
a21*x1 + a22*x2 = b2/*(-a11)

x1 eliminieren indem ich Gleichung 1 mit a21 und Gleichung 2 mit minus a11 multipliziere.

Nach der Multiplikation addiere ich die Gleichung und notiere:

(a12*a21 - a22*a11)*x2 = a21*b1 -a11b2

Ich hätte nun das als nach x2 aufgelöst und dann als Bruch notiert:

x2 = \( \frac{a21*b1 -a11b2}{a12*a21 - a22*a11} \)

Dann habe ich im Skriptum gesehen, dass das Ergebnis so notiert war:

x2 = \( \frac{a11*b2-a21*b1}{a11*a22 - a21*a12} \)


Also wurde das ganze mit \( \frac{-1}{-1} \) multipliziert und die Terme nach dem Kommutativgesetz getauscht.


Meine konkrete Frage ist nun wenn ich das herleite ohne das Ergebnis, die Form auf die ich x2 bringen soll zu kennen. Wie komme ich dann auf den Schritt die Vorzeichen zu wechseln.

Denn ich hätte es so stehen gelassen:

x2 = \( \frac{a21*b1 -a11b2}{a12*a21 - a22*a11} \)


Und bitt um Nachsicht und Entschuldigung, wenn ich es vorher nicht so schön notiert habe. :)


Vielen Dank auf jeden Fall,

Michael

1 Antwort

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Beste Antwort

Also konkret wie rum der Term für x2 aufgeschrieben wurde ist doch Jacke wie Hose

- sie sind wertmäßig identisch, wir sind uns doch einig, dass sie durch die Multiplikation mit 1 = -1/-1 in einander übergehen

\( x2\, = \,\frac{a21 \; b1 - a11 \; b2}{a12 \; a21 - a22 \; a11},\small \left\{a11\, = \,1, a12\, = \,2, a21\, = \,3, a22\, = \,4, b1\, = \,5, b2\, = \,6\right\}  = \frac{9}{2}\)

\( x2\, = \,\frac{a11 \; b2 - a21 \; b1}{a11 \; a22 - a21 \; a12},\small \left\{a11\, = \,1, a12\, = \,2, a21\, = \,3, a22\, = \,4, b1\, = \,5, b2\, = \,6\right\} = \frac{9}{2}\)

Du mußt und brauchst die Vorzeichen nicht wechslen, welchen Term man erhält ist eine Frage der Reihenfolge oder des CAS, wenn man eins verwendet...

Wenn das die Frage war?

Avatar von 21 k

Hallo,

vielen Dank für die Antwort, es stimmt auf jeden Fall was du sagst, im Grunde habe ich ja wie ich gelernt habe mit dem "neutralen Element" multipliziert! Und man kann die Terme ineinander überführen. Ich weiß auch nicht warum ich so penibel bin. Also CAS nutze ich nicht, aber ich denke es wäre Zeit es als Unterstützung zu wählen, als um Lösungen zu überprüfen usw.

Ansonsten will ich eben alles selber rechnen und verstehen, weil mir das nichts bringt wenn ich was "abkupfere" und da ich mir schon denken, dass im Studium dann viel zu zeigen sein wird fange ich nun mal damit an. :)


Auf jeden Fall vielen Dank für die Beantwortung!!!!!!!!!


Liebe Grüße,


Michael

vielen dank für die rückmeldung, eine einstellung, die ich hier oft vermisse.

ich übe zur zeit mit

nhttps://www.geogebra.org/m/NXx4E8cb

Hello, vielen Dank! Sorry, dass ich so spät nochmal hier reinschreibe war erkältet, aber jetzt wieder fit und über den Büchern. GeoGebra ist super, habe es als Handy App um Funktionen zu zeichnen. Ich teste nun gerade MathProf5.0, wenn es mir gefällt werde ich es kaufen. :)

LG und schönes WE,


Michael

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