Betrachte die grafischen Darstellungen der drei linearen Gleichungssysteme.
a) Bestimme die Lösungsmenge \(L\) für das System in Abbildung (1) durch Ablesen des Schnittpunkts.
b) Begründe anhand der Lage der Geraden in Abbildung (2), warum das zugehörige System keine Lösung besitzt.
c) In Abbildung (3) liegen die beiden Geraden \(g\) und \(h\) aufeinander. Wie viele Lösungen hat das System? Gib die Lösungsmenge an, wenn die Gerade \(g\) die Gleichung \(y = 1{,}5x + 1\) hat.

Denkanstöße
- Ein Punkt, in dem sich zwei Geraden schneiden, stellt eine gemeinsame Lösung dar.
- Überlege dir, was „parallel“ für die Existenz gemeinsamer Punkte bedeutet.
- Wenn zwei Geraden exakt aufeinanderliegen, welche Punkte gehören dann zu beiden?
- Die Lösungsmenge enthält alle Paare \((x \mid y)\), die beide Bedingungen des Systems erfüllen.
Lösung
1. In Abbildung (1) schneiden sich die Geraden im Punkt \((2 \mid -1)\). Dieser Punkt erfüllt beide Gleichungen gleichzeitig. Die Lösungsmenge ist somit \(L = \{(2 \mid -1)\}\).
2. In Abbildung (2) verlaufen die Geraden parallel zueinander. Da sie keinen gemeinsamen Schnittpunkt besitzen, gibt es kein Zahlenpaar \((x \mid y)\), das beide Gleichungen erfüllt. Die Lösungsmenge ist leer: \(L = \emptyset\).
3. In Abbildung (3) sind die Geraden identisch. Jeder Punkt, der auf der Geraden liegt, ist eine Lösung des Systems. Es gibt daher unendlich viele Lösungen. Da die Geradengleichung \(y = 1{,}5x + 1\) gegeben ist, lautet die Lösungsmenge \(L = \{(x \mid y) \mid y = 1{,}5x + 1\}\).
Antwort
a) \(L = \{(2 \mid -1)\}\)
b) Die Geraden sind parallel und haben keinen Schnittpunkt, daher gibt es keine gemeinsame Lösung.
c) Es gibt unendlich viele Lösungen. Lösungsmenge: \(L = \{(x \mid y) \mid y = 1{,}5x + 1\}\).