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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -4y = 10 .

Bestimme x so, dass (x|5) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 5 in die Gleichung ein und erhält:

5x -45 = 10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x -45 = 10
5x -20 = 10 | +20
5x = 30 |:5
x = 6

Die Lösung ist somit: (6|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +3y = 12 .

Bestimme eine mögliche Lösung (x|y) dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|5)
denn -3⋅1 +35 = -3 +15 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|8)
denn -3⋅4 +38 = -12 +24 = 12

Oder : (-2|2)
denn -3⋅( - 2 ) +32 = 6 +6 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = -8 (I) 2x +4y = -32 (II)

Lösung einblenden
2x = -8 (I) 2x +4y = -32 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

2x = -8 |:2
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

x = -4 (I) 2x +4y = -32 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch -4 ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -4 ) +4y = -32
-8 +4y = -32
4y -8 = -32 | +8
4y = -24 |:4
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = 17 (I) -3x +3y = 9 (II)

Lösung einblenden
x +3y = 17 (I) -3x +3y = 9 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem x ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach x umstellt:

x +3y = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) -3x +3y = 9 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 17 -3y ) +3y = 9
-51 +9y +3y = 9
12y -51 = 9 | +51
12y = 60 |:12
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:

x = 17 -35

= 17 -15

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -y = 13 (I) -3x -3y = 15 (II)

Lösung einblenden
-5x -y = 13 (I) -3x -3y = 15 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-5x - y = 13
-y -5x = 13 | +5x
-y = 13 +5x |:(-1 )
y = -13 -5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -13 -5x ) (I) -3x -3y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -13 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -3 · ( -13 -5x ) = 15
-3x +39 +15x = 15
12x +39 = 15 | -39
12x = -24 |:12
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:

y = -13 -5( -2 )

= -13 +10

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -16 = y (I)
-x +8 = -y (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

5x -16 = y | + 16 - y (I)
-x +8 = -y | -8 + y (II)
5x -y = 16 (I) -x +y = -8 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-x + y = -8
y - x = -8 | + x
y = -8 + x

Als neues LGS erhält man so:

5x -y = 16 (I) +y = ( -8 + x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -8 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -1 · ( -8 + x ) = 16
5x +8 - x = 16
4x +8 = 16 | -8
4x = 8 |:4
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:

y = -8 +2

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 2 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-5x +3y = ?

-1x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-5x +3y = -25 +6 = -19

-1x +4y = -5 +8 = 3

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +3y = -19

-1x +4y = 3

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +y = -3 (I) 2x -2y = 9 (II)

Lösung einblenden
-x +y = -3 (I) 2x -2y = 9 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-x + y = -3
y - x = -3 | + x
y = -3 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -3 + x ) (I) 2x -2y = 9 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -3 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -2 · ( -3 + x ) = 9
2x +6 -2x = 9
6 = 9 | -6
0 = 3

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 9 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 9 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 198 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 4 LED-Leuchtmittel und 6 Halogenleuchten zusammen 128 Watt.Wie viel Watt verbraucht eine LED-Lampe, wie viel eine Halogenlampe?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als Stromverbrauch einer LED und y als Stromverbrauch einer Halogenlampe und

Aus den Sätzen der Aufgabenstellung ergibt sich somit folgendes lineare Gleichungssystem:

9x +9y = 198 (I) 4x +6y = 128 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

9x +9y = 198
9y +9x = 198 | -9x
9y = 198 -9x |:9
y = 22 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 22 - x ) (I) 4x +6y = 128 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 22 - x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 6 · ( 22 - x ) = 128
4x +132 -6x = 128
-2x +132 = 128 | -132
-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:

y = 22 - 2

= 20

also

y = 20

Die Lösung des LGS ist damit: (2|20)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 2

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 20