Löse das folgende Gleichungssystem, das eine Mischung aus Brüchen und Dezimalzahlen enthält, mithilfe des Additionsverfahrens:
(I) \(\frac{1}{2}x + \frac{2}{3}y = 4\)
(II) \(0{,}25x - 0{,}5y = -1\)
Überprüfe anschließend, ob das Zahlenpaar \((3 | 3{,}6)\) eine Lösung des Systems ist.
Denkanstöße
- Es hilft oft, zuerst alle Zahlen in das gleiche Format (entweder Brüche oder Dezimalzahlen) zu bringen.
- Könntest du eine Gleichung so multiplizieren, dass ein Bruch verschwindet?
- Überlege, welcher Koeffizient einfacher zu eliminieren ist: der vor dem \(x\) oder der vor dem \(y\).
Lösung
1. Umwandlung der Dezimalzahlen in (II) in Brüche oder Brüche in (I) in Dezimalzahlen. Hier bietet sich die Multiplikation von (II) mit \(2\) an, um den Koeffizienten von \(x\) an (I) anzupassen: \(2 \cdot (0{,}25x - 0{,}5y = -1) \Rightarrow 0{,}5x - y = -2\).
2. Da \(\frac{1}{2} = 0{,}5\), lautet das System nun:
(I) \(0{,}5x + \frac{2}{3}y = 4\)
(II') \(0{,}5x - y = -2\)
3. Subtraktion von (II') von (I) (oder Multiplikation von (II') mit \(-1\) und Addition): \((0{,}5x - 0{,}5x) + (\frac{2}{3}y - (-y)) = 4 - (-2)\).
4. Zusammenfassen: \(\frac{5}{3}y = 6\).
5. Nach \(y\) auflösen: \(y = 6 \cdot \frac{3}{5} = \frac{18}{5} = 3{,}6\).
6. Einsetzen von \(y = 3{,}6\) in (II): \(0{,}25x - 0{,}5 \cdot 3{,}6 = -1 \Rightarrow 0{,}25x - 1{,}8 = -1\).
7. Nach \(x\) auflösen: \(0{,}25x = 0{,}8 \Rightarrow x = 3{,}2\).
8. Die Lösungsmenge ist \(L = \{(3{,}2 | 3{,}6)\}\).
9. Prüfung des vorgegebenen Zahlenpaars \((3|3{,}6)\): In (I) ergibt sich \(\frac{1}{2} \cdot 3 + \frac{2}{3} \cdot 3{,}6 = 3{,}9 \neq 4\). Das Zahlenpaar ist daher keine Lösung.
Antwort
\(L = \{(3{,}2 | 3{,}6)\}\). Das zu prüfende Zahlenpaar \((3 | 3{,}6)\) ist keine Lösung des Systems.