Gleichungssystem lösen, ich komm nicht weiter

OP #7397449
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🕵︎ Joachim L. schrieb:

Am besten ueberpruefst du das selbst. Werkzeug zum Umforme(l)n:

https://octave.org/

Danke für den Hinweis.

Ich habe mir octave auf meinem Linux-Notebook installiert. Auch habe ich mir einige Einführungsvideos auf youtube angeschaut. Leider wurde dort nirgendwo erklärt, wie man ein Gleichungssystem löst.

Gibt es eventuell jemanden, der das kann und der hier eine octave-Datei mit der Lösung hochladen kann?

#7397501
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Ich habs mal mit Mathematica überprüft, leider stimmt deine Lösung nicht.

Ich habe zuerst c und d eleminiert:

1
Eliminate[
2
 a^2 + b^2 == c^2 && d^2 + h^2 == b^2 && (c - d)^2 + h^2 == a^2, {c, 
3
 d}]
4

5
a^2 (b^2 - h^2) == b^2 h^2

Dann nach h auflösen lassen:

1
Solve[a^2 (b^2 - h^2) == b^2 h^2, h]
2

3
{{h -> -((a b)/Sqrt[a^2 + b^2])}, {h -> (a b)/Sqrt[a^2 + b^2]}}

Ich kenne zwar Octave nicht, aber so ähnlich wird es dort wohl auch funktionieren

OP #7397545
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Sinus T. schrieb:

Ich habs mal mit Mathematica überprüft, leider stimmt deine Lösung nicht.

Ich habe zuerst c und d eleminiert:

1
> Eliminate[
2
>  a^2 + b^2 == c^2 && d^2 + h^2 == b^2 && (c - d)^2 + h^2 == a^2, {c,
3
>  d}]
4
> 
5
> a^2 (b^2 - h^2) == b^2 h^2
6
>

Dann nach h auflösen lassen:

1
> Solve[a^2 (b^2 - h^2) == b^2 h^2, h]
2
> 
3
> {{h -> -((a b)/Sqrt[a^2 + b^2])}, {h -> (a b)/Sqrt[a^2 + b^2]}}
4
>

Ich kenne zwar Octave nicht, aber so ähnlich wird es dort wohl auch funktionieren

Ich habe es gerade nochmals durchgerechnet und bekomme dein Ergebnis raus.

Vielen Dank.

#7397997
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Hallo,

wenn man $c^2$ aus der 1. Glg. und $d^2$ aus der 2. Glg. in den Term $(c-d)^2$ der 3. Glg. einsetzt, kommt man in wenigen Schritten zum Ziel. [math] (c-d)^2 = a^2 - h^2 \ a^2 + b^2 - 2 \sqrt{(a^2 + b^2)(b^2 - h^2)} + b^2 - h^2 = a^2 - h^2 \ b^2 = \sqrt{(a^2 + b^2)(b^2 - h^2)} \ b^4 = (a^2 + b^2)(b^2 - h^2) = (a^2 + b^2)b^2 - (a^2 + b^2)h^2 \ h^2 = \frac{a^2 b^2}{a^2 + b^2} [\math]

Dafür braucht man noch kein Computer-Algebra-System (CAS).

OP #7398000
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Ich habe den Mathematica-Code mit ChatGPT nach Octave umwandeln lassen:

1
syms a b c d h
2
eq1 = a^2 + b^2 - c^2;
3
eq2 = d^2 + h^2 - b^2;
4
eq3 = (c - d)^2 + h^2 - a^2;
5
result = solve(eq1, eq2, eq3, c, d);
6
eliminated_result = simplify(result.c)

Und dann:

1
syms a b h
2
eq = a^2 * (b^2 - h^2) - b^2 * h^2;
3
result = solve(eq, h);

Aber ich bekomme Fehler:

1
>> syms a b c d h
2
Symbolic pkg v3.1.1: Python communication link active, SymPy v1.11.1.
3
>> eq1 = a^2 + b^2 - c^2;
4
>> eq2 = d^2 + h^2 - b^2;
5
>> eq3 = (c - d)^2 + h^2 - a^2;
6
>> result = solve(eq1, eq2, eq3, c, d);
7
>> eliminated_result = simplify(result.c)
8
error: cell cannot be indexed with .

Die Fehlermeldung habe ich ChatGPT gezeigt, die Lösungsvorschläge haben aber zu nichts gebracht.

Weiss jemand, was falsch ist?

#7398003
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Hallo,

wenn man $c^2$ aus der 1. Glg. und $d^2$ aus der 2. Glg. in den Term $(c-d)^2$ der 3. Glg. einsetzt, kommt man in wenigen Schritten zum Ziel.

$$(c-d)^2 = a^2 - h^2 \\ a^2 + b^2 - 2 \sqrt{(a^2 + b^2)(b^2 - h^2)} + b^2 - h^2 = a^2 - h^2 \\ b^2 = \sqrt{(a^2 + b^2)(b^2 - h^2)} \\ b^4 = (a^2 + b^2)(b^2 - h^2) = (a^2 + b^2)b^2 - (a^2 + b^2)h^2 \\ h^2 = \frac{a^2 b^2}{a^2 + b^2}$$

Dafür braucht man noch kein Computer-Algebra-System (CAS).

P.S. Leider ist mir Rolf R. dazwischen gekommen, so dass ich den [\math] Fehler oben nicht mehr korrigieren konnte.

OP #7398086
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Rolf R. schrieb:

Und dann: syms a b h eq = a^2 * (b^2 - h^2) - b^2 * h^2; result = solve(eq, h);

Dieser Vorschlag von ChatGPT hat funktioniert. Er gibt das richtige Ergebnis für h aus.

Nur der erste Teil will nicht klappen.

1
>> syms a b h
2

3
eq = a^2 * (b^2 - h^2) - b^2 * h^2;
4

5
result = solve(eq, h);
6
>> syms a b h
7

8
eq = a^2 * (b^2 - h^2) - b^2 * h^2;
9

10
result = solve(eq, h)
11
result = (sym 2×1 matrix)
12

13
  ⎡          _________⎤
14
  ⎢         ╱    1    ⎥
15
  ⎢-a⋅b⋅   ╱  ─────── ⎥
16
  ⎢       ╱    2    2 ⎥
17
  ⎢     ╲╱    a  + b  ⎥
18
  ⎢                   ⎥
19
  ⎢         _________ ⎥
20
  ⎢        ╱    1     ⎥
21
  ⎢a⋅b⋅   ╱  ───────  ⎥
22
  ⎢      ╱    2    2  ⎥
23
  ⎣    ╲╱    a  + b   ⎦
#7398410
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Manfred L. schrieb:

Du hast also die negative Lösung vergessen.

Rolf R. hat nichts zum Hintergrund und Definitionsbereich der Zahlen gesagt, aber ich bin mir sicher, dass es darum geht die Höhe in einem rechtwinkligen Dreieck zu berechnen, und da sind alles Längen > 0. Siehe Bild im Anhang (q durch d ersetzen).

Angehängte Dateien:
#7416732
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Alexander S. schrieb:

Dafür braucht man noch kein Computer-Algebra-System (CAS).

Alexander S. schrieb:

Oder Reduce http://www.reduce-algebra.com/index.php oder dessen online Version http://www.reduce-algebra.com/web-reduce/

oder eines der anderen CAS (Axiom, Derive, ...).

Hallo,

kleiner Nachtrag. Auch wenn man dafür eigentlich kein CAS braucht, so geht es mit web-reduce: http://www.reduce-algebra.com/web-reduce/

1
solve({a^2+b^2=c^2,d^2+h^2=b^2,(c-d)^2+h^2=a^2},{c,d,h});

und so mit Maxima on line: http://maxima.cesga.es/

1
solve([a^2+b^2=c^2,d^2+h^2=b^2,(c-d)^2+h^2=a^2],[c,d,h]);

Siehe auch die Bilder im Anhang.

Angehängte Dateien:

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