Symbolische Mathematik > Symbolische Auswertung > Beispiel: Symbolische Lösungen von Gleichungen
  
Beispiel: Symbolische Lösungen von Gleichungen
Lösen Sie Gleichungen symbolisch mit einer oder vielen Unbekannten.
Eine einzelne Gleichung lösen
1. Geben Sie die folgende Gleichung ein:
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
2. Fügen Sie den symbolischen Auswertungsoperator ein, geben Sie das Schlüsselwort solve in den Platzhalter ein, und drücken Sie die EINGABETASTE.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
Da die rechte Seite der Gleichung 0 ist, muss der Teil =0 des Ausdrucks nicht eingegeben werden.
3. Geben Sie die Konstante 2 im Dezimalformat 2.0 ein, um die Antwort im Gleitkomma-Format zurückzugeben.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
4. Lösen Sie eine Gleichung mit einer Variablen.
5. Lösen Sie eine Gleichung mit mehreren Variablen.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
Wenn die Gleichung mehrere Variablen enthält, müssen Sie die Variable festlegen, nach der sie aufgelöst werden soll.
6. Lösen Sie ein Polynom vierter Ordnung.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
Das obige Ergebnis zeigt, dass die symbolische Lösung eines Polynoms vierter Ordnung vier numerische Lösungen ergibt.
7. Ermitteln Sie die Wurzeln eines Polynoms mit parametrisierten Koeffizienten.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Polynomgleichungen durch Radikale auflösen
Standardmäßig löst PTC Mathcad Polynomgleichungen bis zum vierten Grad durch Radikale auf. Die Lösungen werden unter Verwendung normaler arithmetischer Vorgänge durch Radikale aufgebaut.
1. Lösen Sie das folgende Polynom:
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
Der Mathematiker Galois bewies im 19. Jahrhundert, dass es Polynome fünften Grades und höher gibt, die nicht durch Radikale aufgelöst werden können. Für diese Polynome gibt PTC Mathcad eine numerische Näherung für die Wurzeln zurück.
2. Lösen Sie ein Polynom fünften Grades.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
Das obige Ergebnis zeigt, dass die symbolische Lösung eines Polynoms fünfter Ordnung fünf numerische Lösungen ergibt.
Annahmen zum Definitionsbereich einer Variablen aufstellen
Verwenden Sie das Schlüsselwort assume, um Annahmen zum Definitionsbereich einer Variablen im Problem aufzustellen, z.B., dass es sich um eine reelle Zahl handelt.
1. Lösen Sie eine Gleichung unter der Annahme, dass x eine reelle Zahl ist.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
PTC Mathcad gibt nur die reellen Lösungen für die Gleichung zurück.
2. Verwenden Sie RealRange, um die reellen Lösungen im Bereich (0, 2) zu ermitteln.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
3. Geben Sie x=integer ein, um nur die Ganzzahllösungen zu ermitteln.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
4. Verwenden Sie assume, um den Definitionsbereich einer Variablen in einer symbolischen Auswertung einzuschränken.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Detaillierte Lösungen für Gleichungen zurückgeben
Fügen Sie den Modifizierer fully nach der Gleichungslösung hinzu, um detaillierte Lösungen für Gleichungen zurückzugeben.
1. Verwenden Sie die Funktion clear.sym, um den vorherigen symbolischen Wert von a zu löschen.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
2. Verwenden Sie fully, um die Werte von a zurückzugeben, für die die Lösung gültig ist.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
3. Verwenden Sie das detaillierte Ergebnis zum Definieren einer Funktion.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
4. Werten Sie die Funktion an a=3 und a=7/3 aus:
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Gleichungen mit periodischen Lösungen
Für Gleichungen mit periodischen Lösungen gibt PTC Mathcad eine einzelne Lösung zurück, gefolgt von einem Ausdruck zum Hinzufügen von ganzzahligen Vielfachen der Periode zur ersten Lösung.
1. Verwenden Sie fully zum Auswerten von sin(x).
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
* 
Der Ausdruck, der auf die if-Anweisung folgt, bedeutet pi/4 plus alle ganzzahligen Vielfachen von pi. PTC Mathcad fügt eine neu generierte Variable _n ein, die eine willkürliche Ganzzahl darstellt. Vor der generierten Variable wird ein Unterstrich eingefügt, um Namenskonflikte mit anderen Variablen zu vermeiden, die möglicherweise an anderer Stelle im Arbeitsblatt definiert sind.
2. Fügen Sie den Modifizierer using hinzu, gefolgt von einer Gleichung mit dem booleschen Operator "gleich", um die generierte Variable mit der neuen Variablen gleichzusetzen.
Zum Kopieren dieses Ausdrucks klicken
Wenn die nach using angegebene Variable nicht die generierte Variable ist, die von solve zurückgegeben worden ist, gibt PTC Mathcad einen Fehler zurück.