Rechner und Löser für konkurrierende Linien

Online-Rechner, um herauszufinden, ob drei gegebene Linien \( L_1 \), \( L_2 \), und \( L_3 \) konkurrierend sind, d.h. sie alle durch denselben Punkt verlaufen.

Analytische Lösung für das Problem konkurrierender Linien

Die drei Linien seien durch die Gleichungen gegeben:

\[ L_1: \quad a_1 x + b_1 y = c_1 \] \[ L_2: \quad a_2 x + b_2 y = c_2 \] \[ L_3: \quad a_3 x + b_3 y = c_3 \]

Finden Sie zuerst den Schnittpunkt der Linien \( L_1 \) und \( L_2 \), indem Sie das Gleichungssystem lösen:

\[ \begin{cases} a_1 x + b_1 y = c_1 \\ a_2 x + b_2 y = c_2 \end{cases} \]

Mit der Cramer'schen Regel (Determinanten), sind die Koordinaten des Schnittpunktes:

\[ x_0 = \frac{ \begin{vmatrix} c_1 & b_1\\ c_2 & b_2 \end{vmatrix} }{\begin{vmatrix} a_1 & b_1\\ a_2 & b_2 \end{vmatrix}} = \frac{c_1 b_2 - b_1 c_2}{a_1 b_2 - b_1 a_2} \] \[ y_0 = \frac{ \begin{vmatrix} a_1 & c_1\\ a_2 & c_2 \end{vmatrix} }{\begin{vmatrix} a_1 & b_1\\ a_2 & b_2 \end{vmatrix}} = \frac{a_1 c_2 - c_1 a_2}{a_1 b_2 - b_1 a_2} \]

Überprüfen Sie dann, ob der Punkt \( P(x_0, y_0) \) auf der Linie \( L_3 \) liegt, indem Sie prüfen, ob:

\[ a_3 x_0 + b_3 y_0 = c_3 \]

📝 Beispiel

Betrachten Sie die drei Linien (Standardwerte im Rechner):

\[ L_1: 2x + y = -1 \] \[ L_2: 3x + 2y = -1 \] \[ L_3: -3x + 4y = 7 \]

Mit der Cramer'schen Regel:

\[ x_0 = \frac{\begin{vmatrix} -1 & 1 \\ -1 & 2 \end{vmatrix}}{\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 2 \end{vmatrix}} = \frac{(-1)(2) - (1)(-1)}{(2)(2) - (1)(3)} = \frac{-2 + 1}{4 - 3} = -1 \] \[ y_0 = \frac{\begin{vmatrix} 2 & -1 \\ 3 & -1 \end{vmatrix}}{\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 2 \end{vmatrix}} = \frac{(2)(-1) - (-1)(3)}{4 - 3} = \frac{-2 + 3}{1} = 1 \]

Prüfung L₃: \( -3(-1) + 4(1) = 3 + 4 = 7 \) ✓

Daher sind die drei Linien am Punkt P(-1, 1) konkurrierend.

Konkurrierende-Linien-Rechner verwenden

Geben Sie die Koeffizienten a, b und c für die Linien L₁, L₂ und L₃ (wie oben definiert) ein und drücken Sie "Berechnen".

Prüfung auf Konkurrenz dreier Linien

Geben Sie Koeffizienten für Linien in der Form ax + by = c ein

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📚 Übungsaktivitäten

Überprüfen Sie analytisch und mit dem obigen Rechner, ob diese Linien konkurrierend sind, und finden Sie ihre Schnittpunkte:

a) L₁: \(-2x + 7y = 11\)
L₂: \(3x + 7y = 1\)
L₃: \(6x - y = -13\)
b) L₁: \(-7x + y = -32\)
L₂: \(-2x + y = -12\)
L₃: \(x - 7y = 32\)
c) L₁: \(-x - 2y = 3\)
L₂: \(y = -2\) (Hinweis: Dies ist 0·x + 1·y = -2)
L₃: \(3x - 4y = 11\)

⚠️ Spezialfälle

Weitere Referenzen und Links

Allgemeine Gleichung einer Linie: ax + by = c
Cramer'sche Regel zum Lösen von Systemen
Gleichungssystem-Löser
Gleichungen von Linien in verschiedenen Formen
Online-Geometrie-Rechner und -Löser