Ganze Zahlen finden HILFE

Aufrufe: 876     Aktiv: 14.09.2019 um 16:25

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Ich soll die ganzen Zahlen a, b,c ,d finden, so dass für alle rellen Zahlen x,y,z gillt: 

(11x+1z)² — (17x-9y)² = (ax+1z+by)(-9y+cx+dz).

 

Ich verstehe nicht was ich machen soll. Bitte um Ansatz mit Lösungsweg Dankkeeee

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Schüler, Punkte: 30

 

Warum "ohne ausmultiplizieren" in den Tags???   ─   vt5 13.09.2019 um 23:26

In der Aufgabe steht, dass ich es ohne ausmultiplizieren lösen soll. Lol   ─   achim 14.09.2019 um 00:28

Ok, gib bitte mal die ganze Aufgabe im Wortlaut an, ich mache es dann später nochmal Schritt für Schritt, weil so ganz ohne Multiplikationen weiß ich auch nicht wie das dann geht, aber immerhin stimmt das Ergebnis...   ─   vt5 14.09.2019 um 01:00

Aufgabe: "Lösen sie die folgende Aufgabe ohne die Produkte auszumultipliezieren". Und dann halt die Gleichung gegeben.

Danke, wenn du es machst. Ich habe leider nichts gefunden und komme immer noch nicht weiter. Ich schaue Morgen früh hier vorbei. :D 🙏👍
  ─   achim 14.09.2019 um 01:05
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Nicht 100% sicher ob das hier auch perfekt funktioniert (das heißt wirklich ALLE Lösungen findet), aber eigentlich geht das immer so:

Schritt 1: Alles ausmultiplizieren

(Schritt 1.1: Das Ausmultiplizierte mit CAS überprüfen, weil das wird schon etwas länger...)

Schritt 2: Aufteilen in Vorfaktoren * x^2, x*y, x*z, y^2, z^2 (hier aufgezählte sind rechts vorhanden)

Schritt 3: Koeffizienten- bzw. Vorfaktorenvergleich

Schritt 4: Ausschalten von nicht vorhandenen x,y,z Kombinationen durch 0 setzen, falls nötig...

Schritt 5: Gleichungssystem lösen (Bedingungen beachten)

(Schritt 5.1: Ergebnis aufschreiben)

Hier: a=-6 b=9 c=28 d=1 (mit diesem Ergebnis stimmt die Gleichung "immer")

 

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Student, Punkte: 5.08K

 

Das Ergebnis stimmt. Ich verstehe trotzdem nicht, wie man darauf kommt.

Ich habe sowohl die linken binomischen Formeln vor dem Gleichheitszeichen, als auch rechts nach dem Gleichheitszeichen ausmultipliziert.

Das ist dann: -168x²+22xz+z²+306xy-81y² = -9axy+axcx+axdz-9zy+zcx+1dz²-9by²+bycx+bydz

Und was dann? Ich checke es nicht. Wie bildet man ein LGS?

Wäre nice, wenn du oder jemand anderes alles detelliert aufschreibt mit allen Schritten.
  ─   achim 14.09.2019 um 00:40

So hier nochmal ausführlich wie ich es gemacht habe; deine Gleichung ist noch nicht ganz richtig:
`-168x^2+22xz+z^2+306xy-81y^2=acx^2+(ad+c)xz+dz^2+(-9a+bc)xy+(-9b)y^2+(bd-9)y*z`

Durch Vergleich der Koeffizienten kann nun einfach gesehen werden, dass `-9b=-81`, also `b=9` und `d=1`.
Damit vereinfacht sich die Gleichung zu:
`-168x^2+22xz+z^2+306xy-81y^2=acx^2+(a+c)xz+z^2+(-9a+9c)xy+(-81)y^2`
Jetzt vergeleichen wir und finden
1) `a*c=-168`
2) `a+c=22`
3) `-9a+9c=306` bzw. `-a+c=34` bzw. `c=34+a`

3) in 2) einsetzen...
`a+34+a=22` bzw. `2a=-12` bzw. `a=-6`
`c=34+a=34-6=28`
Kontrolle mit 1)...
`a*c=-6*28=-168`

Der Weg mit der binomischen Formel ist aber "schöner"...

  ─   vt5 14.09.2019 um 13:24

Ich danke dir vielmals, werde beim ersten Weg bleiben höhstwahrscheinlich xD   ─   achim 14.09.2019 um 16:25

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Hallo achim,

ich denke, in diesem Fall könnte ein möglicher Lösungwegs sein, zu erkennen, dass die linke Seite die Differenz von Quadraten ist. Sie kann also mit der 3. Binomischen Formel (\((a+b)(a-b) = a^2-b^2\)) faktorisiert werden.

So wird die Gleichung zu :

(28x-9y+z)(-6x+9y+z) = (ax+1z+by)(-9y+cx+dz) 

Jetzt kann man erkennen, dass in der 2. Klammer auf der linken Seite und in der 1. Klammer auf der rechten Seite jeweils 1*z vorkommt. Genauso lässt sich erkennen, dass in der 1. Klammer auf der rechten Seiten und in der 2. Klammer auf der rechten Seite -9*y vorkommt.

Deswegen muss man jetzt durch Koeffizientenvergleich ( was im Prinzip nur bedeutet, dass vor den x-en , y-en und z-en die gleiche Zahl stehen muss ) die Werte für a,b,c,d bestimmt werden.

also gilt:

28x-9y+z = -9y+cx+dz also c = 28 , d = 1 

( da 28*x = c*x und 1*z = d*z)

und

(-6x+9y+z) = (ax+1z+by)  also a = -6 , b = 9 aus dem selben Grund wie oben drüber.

Hoffe ich konnte dir helfen.

Viele Grüße

 

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Student, Punkte: 85

 

Gute Idee, bin ich erstmal gar nicht drauf gekommen...   ─   vt5 14.09.2019 um 11:02

Vielen Dank!!!!   ─   achim 14.09.2019 um 13:10

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