Wie Systeme zu lösen, die mehr als zwei Gleichungen

Größere Systeme von linearen Gleichungen beinhalten mehr als zwei Gleichungen, die zusammen mit mehr als zwei Variablen gehen. Diese größeren Systemen können in Form Ax + By + Cz + geschrieben werden. . . = K, wo alle Koeffizienten (und K) Konstanten sind. Diese lineare Systeme können viele Variablen haben, und Sie können diese Systeme lösen, solange Sie pro Variable eine eindeutige Gleichung haben. In anderen Worten, während drei Variablen drei Gleichungen benötigen, eine einzigartige Lösung zu finden, müssen vier Variablen vier Gleichungen, und zehn Variablen würden zehn Gleichungen haben müssen, und so weiter. Sie müssen nicht selbst von nichtlinearen Gleichungen mit größeren Systemen zu beschäftigen. Das wäre viel zu kompliziert für Pre-Calc und größere lineare Systeme sind kompliziert genug sein. Für diese Arten von Systemen können die Lösungen, die Sie variieren stark finden:

  • Sie können keine Lösung finden.

  • Sie können eine einzigartige Lösung zu finden.

  • Sie können über unendlich viele Lösungen kommen.

Die Anzahl der Lösungen finden hängt davon ab, wie die Gleichungen miteinander interagieren. Weil lineare Systeme von drei Variablen Gleichungen der Ebenen beschreiben, nicht Linien (als Zwei variable Gleichungen tun), hängt die Lösung auf das System, wie die Ebenen liegen, in einem dreidimensionalen Raum relativ zueinander. Leider, so wie in den Systemen von Gleichungen mit zwei Variablen, kann man nicht sagen, wie viele Lösungen hat das System, ohne das Problem zu tun. Behandeln Sie jedes Problem, als ob es eine Lösung hat, und wenn dies nicht der Fall, werden Sie entweder kommen zu einer Aussage, die nie wahr (keine Lösungen) ist oder immer wahr ist (was bedeutet, es gibt unendlich viele Lösungen).

Normalerweise müssen Sie die Eliminationsverfahren mehr als einmal verwenden Systeme mit mehr als zwei Variablen und zwei Gleichungen zu lösen.

Beispiel: Angenommen, ein Problem, fragt Sie das folgende System zu lösen:

image0.png

Um die Lösung (en) zu finden, gehen Sie folgendermaßen vor:

  1. Betrachten Sie die Koeffizienten aller Variablen und entscheiden, welche variabel ist am einfachsten zu beseitigen.

    Mit Beseitigung möchten Sie das kleinste gemeinsame Vielfache (LCM) für eine der Variablen zu finden, so gehen mit der Gefahr, dass die einfachste ist. In diesem Fall sollten Sie beseitigen die x Variable.

  2. Sondert zwei der Gleichungen und eine Variable zu eliminieren.

    Mit Blick auf die ersten beiden Gleichungen haben Sie die oben von -2 zu multiplizieren und fügen Sie ihn in der zweiten Gleichung. Dadurch erhalten Sie die folgenden Schritte aus:

    image1.png
  3. Stellen Sie zwei weitere Gleichungen auseinander und beseitigen die gleiche Variable.

    Die erste und die dritte Gleichungen können Sie leicht zu beseitigen x aufs Neue. Multiplizieren Sie die Top-Gleichung von 6 und fügen Sie es in die dritte Gleichung folgendes zu erhalten:

    image2.png
  4. Wiederholen Sie die Beseitigung Prozess mit zwei neuen Gleichungen.

    Sie sollten nun zwei Gleichungen mit zwei Variablen:

    image3.png

    Sie müssen eine dieser Variablen zu eliminieren. In diesem Beispiel beseitigen Sie die y Variable durch die obere Gleichung mit 4 und den Boden um 7 multipliziert und dann die Gleichungen hinzufügen. Hier ist, was das gibt Ihnen:

    image4.png
  5. Lösen Sie die endgültige Gleichung für die Variable, die bleibt.

    Wenn 89z = -356, z = -4.

  6. Ersetzen den Wert der Variable gelöst in einer der Gleichungen, die zwei Variable für eine andere zu lösen hat.

    In diesem Beispiel verwenden Sie die Gleichung -7y - 11z = 23. Substituieren Sie haben -7y - 11 (-4) = 23, die vereinfacht bis -7y + 44 = 23. Jetzt den Job zu beenden:

    image5.png
  7. Ersetzen Sie die beiden Werte, die Sie jetzt in einer der ursprünglichen Gleichungen für die letzte Variable zu lösen.

    In diesem Beispiel verwenden Sie die erste Gleichung in dem ursprünglichen System, das jetzt wird x + 2 (3) + 3 (-4) = -7. Vereinfachen Sie Ihre endgültige Antwort zu erhalten:

    image6.png

    Die Lösungen zu dieser Gleichung sind x = -1, y = 3 ist, und z = -4.

Dieser Vorgang wird als Back-Substitution genannt, weil man buchstäblich für eine Variable lösen und dann arbeiten Sie sich nach hinten für die anderen zu lösen. In diesem Beispiel ging man von der Lösung für eine Variable in einer Gleichung auf zwei Variablen in beiden Gleichungen zum letzten Schritt mit drei Variablen in drei Gleichungen. . . immer bewegen sich von der einfacheren zum komplizierter.

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