Kalkulátorház

Egyenletrendszer megoldó: két és három ismeretlen

Válaszd ki az ismeretlenek számát, és írd be az egyenletek együtthatóit. A kalkulátor kiszámolja a megoldást, és jelzi, ha nincs vagy végtelen sok megoldás van.

Ismeretlenek száma

1. egyenlet (együtthatók és jobb oldal)

2. egyenlet (együtthatók és jobb oldal)

Eredmény

Mi az a lineáris egyenletrendszer?

Több egyenlet, amelyeknek egyszerre kell teljesülniük, és amelyekben az ismeretlenek csak első hatványon szerepelnek. A kalkulátor alapbeállítása:

2x + 3y = 12
x − y = 1

Két ismeretlenhez általában két egyenlet kell, háromhoz három. A megoldás az a számpár (számhármas), amely mindegyik egyenletet kielégíti.

Megoldás behelyettesítéssel

Az egyik egyenletből kifejezzük az egyik ismeretlent, és beírjuk a másikba.

Példa: a második egyenletből x = y + 1. Ezt az elsőbe írva: 2(y + 1) + 3y = 12, vagyis 5y + 2 = 12, így y = 2. Visszahelyettesítve x = 2 + 1 = 3. Ellenőrzés: 2 · 3 + 3 · 2 = 12 és 3 − 2 = 1.

Egyenlő együtthatók módszere

Az egyenleteket úgy szorozzuk meg egy-egy számmal, hogy valamelyik ismeretlen együtthatója azonos (vagy ellentett) legyen, majd kivonjuk (összeadjuk) őket. A példában a második egyenletet 3-mal szorozva 3x − 3y = 3, ezt az elsőhöz adva 5x = 15, tehát x = 3. Három ismeretlennél ugyanígy, lépésenként tüntetjük el az ismeretleneket: ez a Gauss-elimináció, a kalkulátor is ezt használja.

Cramer-szabály determinánsokkal

Ha az együtthatók determinánsa (D) nem nulla, minden ismeretlen egy-egy determináns hányadosa: x = Dₓ / D, y = Dᵧ / D, ahol Dₓ-et úgy kapjuk, hogy D-ben az x oszlopát a jobb oldallal cseréljük ki.

Képlet (2×2)Példa
Da₁b₂ − a₂b₁2 · (−1) − 3 · 1 = −5
Dₓc₁b₂ − c₂b₁12 · (−1) − 3 · 1 = −15
Dᵧa₁c₂ − a₂c₁2 · 1 − 1 · 12 = −10

A példában D = 2 · (−1) − 3 · 1 = −5, Dₓ = 12 · (−1) − 3 · 1 = −15, Dᵧ = 2 · 1 − 12 · 1 = −10, így x = −15 / −5 = 3 és y = −10 / −5 = 2. A 3×3-as determináns kiszámolásához a mátrix kalkulátor is használható.

Három ismeretlen: kidolgozott példa

x + y + z = 6, 2x − y + z = 3, x + 2y − z = 2. Az első és a harmadik egyenletet összeadva 2x + 3y = 8. Az első és a második különbsége: −x + 2y = 3. Ebből a kétismeretlenes rendszerből x = 1, y = 2, majd az első egyenletből z = 3. A kalkulátorban a „3 ismeretlen” gombbal ezt a feladatot látod.

Mikor nincs megoldás, és mikor végtelen sok?

  • Egy megoldás: D ≠ 0. Két ismeretlennél a két egyenes egy pontban metszi egymást.
  • Nincs megoldás: az egyenletek ellentmondanak egymásnak, például x + y = 2 és 2x + 2y = 5. A két egyenes párhuzamos.
  • Végtelen sok megoldás: az egyik egyenlet a másik többszöröse, például x + y = 2 és 2x + 2y = 4. A két egyenes egybeesik.

Az utóbbi két esetben D = 0, a kalkulátor ilyenkor a mátrix rangja alapján dönt.

Gyakori kérdések

Hogyan oldok meg egy kétismeretlenes egyenletrendszert?

Fejezd ki az egyik ismeretlent az egyik egyenletből, és helyettesítsd be a másikba. Így egyismeretlenes egyenletet kapsz, a megoldást visszaírva a másik ismeretlen is kijön.

Mi a Cramer-szabály?

Ha az együtthatók determinánsa D ≠ 0, akkor minden ismeretlen értéke egy determináns és D hányadosa, például x = Dₓ / D, ahol Dₓ-ben az x oszlopa helyén a jobb oldal áll.

Honnan tudom, hogy nincs megoldás?

Ha az elimináció során 0 = (nem nulla szám) alakú ellentmondás jön ki. Két ismeretlennél ez azt jelenti, hogy a két egyenes párhuzamos.

Hány egyenlet kell három ismeretlenhez?

Egyértelmű megoldáshoz általában három, egymástól független egyenlet kell.

Jogi nyilatkozat: Az oldal és a kalkulátor eredménye tájékoztató jellegű, nem minősül jogi, adó- vagy pénzügyi tanácsadásnak.

Ellenőrizve: