Wednesday, February 20, 2019

Gleichung - Wikipedia




In der Mathematik ist eine Gleichung eine Gleichheit, die eine oder mehrere Variablen enthält. Beim Lösen besteht die Gleichung aus der Bestimmung, welche Werte der Variablen die Gleichheit wahr machen. Variablen werden auch Unbekannte genannt, und die Werte der Unbekannten, die die Gleichheit erfüllen, werden als Lösungen der Gleichung bezeichnet. Es gibt zwei Arten von Gleichungen: Identitäten und Bedingungsgleichungen. Eine Identität gilt für alle Werte der Variablen. Eine Bedingungsgleichung gilt nur für bestimmte Werte der Variablen. [1][2]

Eine Gleichung wird als zwei Ausdrücke geschrieben, die durch ein Gleichheitszeichen ("=") verbunden sind. Die Ausdrücke auf den beiden Seiten des Gleichheitszeichens werden als "linke Seite" und "rechte Seite" der Gleichung bezeichnet.

Die gebräuchlichste Art von Gleichung ist eine algebraische Gleichung, bei der die beiden Seiten algebraische Ausdrücke sind.
Jede Seite einer algebraischen Gleichung enthält einen oder mehrere Terme. Zum Beispiel die Gleichung


hat linke Seite die aus nur einem Term besteht. Die Unbekannten sind x und y und die Parameter sind A B und C .

Eine Gleichung ist analog zu einer Skala, in die Gewichte eingefügt werden. Wenn gleiche Gewichte (z. B. Getreide) in die beiden Pfannen gegeben werden, bewirken die beiden Gewichte, dass die Waage im Gleichgewicht ist und als gleich bezeichnet wird. Wenn eine Menge Getreide aus einer Waagschale der Waage entnommen wird, muss eine gleiche Menge Getreide aus der anderen Waagschale entnommen werden, um die Waage im Gleichgewicht zu halten. Um eine Gleichung im Gleichgewicht zu halten, müssen auf beiden Seiten einer Gleichung dieselben Operationen der Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division ausgeführt werden, damit sie wahr bleibt.

In der Geometrie werden Gleichungen zur Beschreibung geometrischer Figuren verwendet. Da die betrachteten Gleichungen, wie etwa implizite Gleichungen oder parametrische Gleichungen, unendlich viele Lösungen haben, ist das Ziel nun anders: Anstatt die Lösungen explizit zu nennen oder zu zählen, was unmöglich ist, verwendet man Gleichungen zur Untersuchung der Eigenschaften von Zahlen. Dies ist die Grundidee der algebraischen Geometrie, einem wichtigen Bereich der Mathematik.

Die Algebra untersucht zwei Hauptfamilien von Gleichungen: Polynomgleichungen und unter ihnen den Sonderfall linearer Gleichungen. Wenn es nur eine Variable gibt, haben Polynomgleichungen die Form P ( x ) = 0, wobei P ein Polynom ist und lineare Gleichungen die Form ax + b = 0, wobei a und b Parameter sind. Um Gleichungen aus beiden Familien zu lösen, verwendet man algorithmische oder geometrische Techniken, die aus der linearen Algebra oder der mathematischen Analyse stammen. Algebra untersucht auch Diophantine-Gleichungen, bei denen die Koeffizienten und Lösungen ganze Zahlen sind. Die verwendeten Techniken unterscheiden sich von der Zahlentheorie. Diese Gleichungen sind im Allgemeinen schwierig; Man sucht oft nur, um die Existenz oder Abwesenheit einer Lösung zu finden und, falls vorhanden, die Anzahl der Lösungen zu zählen.

Differentialgleichungen sind Gleichungen, die eine oder mehrere Funktionen und ihre Ableitungen beinhalten. Sie werden gelöst, indem ein Ausdruck für die Funktion gefunden wird, der keine Ableitungen enthält. Differentialgleichungen werden verwendet, um Prozesse zu modellieren, die die Änderungsraten der Variablen beinhalten, und werden in Bereichen wie Physik, Chemie, Biologie und Ökonomie verwendet.

Das "=" -Symbol, das in jeder Gleichung vorkommt, wurde 1557 von Robert Recorde erfunden, der der Ansicht war, dass nichts mehr als parallele gerade Linien mit gleicher Länge sein könnte. [3]




Einleitung [ ] edit ]


Analoge Darstellung [ edit ]


Illustration einer einfachen Gleichung; x y z sind reelle Zahlen, analog zu Gewichten.

Eine Gleichung ist analog zu einer Waage, Waage oder Wippe.

Jede Seite der Gleichung entspricht einer Seite der Waage. Auf jeder Seite können unterschiedliche Größen angegeben werden: Wenn die Gewichte auf beiden Seiten gleich sind, balanciert die Waage, und in Analogie ist auch die Gleichheit, die das Gleichgewicht darstellt, ausgeglichen (wenn nicht, entspricht das Fehlen des Gleichgewichts einer Ungleichung, die durch dargestellt wird eine Ungleichung).

In der Abbildung sind x y und z alle verschiedene Größen (in diesem Fall reelle Zahlen), die als Rundgewichte dargestellt sind, und jeweils x y und z hat ein unterschiedliches Gewicht. Die Addition entspricht der Gewichtszunahme, während die Subtraktion der Entfernung des bereits vorhandenen Gewichts entspricht. Wenn Gleichheit gilt, ist das Gesamtgewicht auf jeder Seite gleich.


Parameter und Unbekannte [ edit ]



Gleichungen enthalten oft andere Begriffe als die Unbekannten. Diese anderen Ausdrücke, von denen angenommen wird, dass sie bekannt sind werden üblicherweise als Konstanten Koeffizienten oder Parameter bezeichnet.

Ein Beispiel für eine Gleichung, die x und y als Unbekannte beinhaltet und der Parameter R ist


Wenn R gewählt wird haben den Wert 2 ( R = 2), würde diese Gleichung erkannt, wenn sie in kartesischen Koordinaten als die Gleichung für einen bestimmten Kreis mit einem Radius von 2 skizziert wird. Daher die Gleichung mit R ist die allgemeine Gleichung für den Kreis.

Üblicherweise sind die Unbekannten am Ende des Alphabets durch Buchstaben gekennzeichnet, x y z w …, Während Koeffizienten (Parameter) zu Beginn mit Buchstaben bezeichnet werden, a b c d d. Beispielsweise wird die allgemeine quadratische Gleichung normalerweise geschrieben ax 2 + bx + c = 0. Der Prozess des Findens der Lösungen oder Im Fall von Parametern wird das Ausdrücken der Unbekannten in Bezug auf die Parameter als das Lösen der Gleichung bezeichnet. Solche Ausdrücke der Lösungen in Bezug auf die Parameter werden auch als Lösungen bezeichnet.

Ein Gleichungssystem ist ein Satz von simultanen Gleichungen meist in mehreren Unbekannten, für die die gemeinsamen Lösungen gesucht werden. Eine -Lösung für das System ist somit eine Menge von Werten für jede der Unbekannten, die zusammen eine Lösung für jede Gleichung im System bilden. Zum Beispiel das System