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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = 11 .

Bestimme y so, dass (7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 7 in die Gleichung ein und erhält:

37 +2y = 11

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

37 +2y = 11
21 +2y = 11
2y +21 = 11 | -21
2y = -10 |:2
y = -5

Die Lösung ist somit: (7|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -5y = -25 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|3)
denn 5⋅( - 2 ) -53 = -10 -15 = -25

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-7|-2)
denn 5⋅( - 7 ) -5( - 2 ) = -35 +10 = -25

Oder : (3|8)
denn 5⋅3 -58 = 15 -40 = -25

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3y = 3 (I) 4x +y = -21 (II)

Lösung einblenden
-3y = 3 (I) 4x +y = -21 (II)

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

-3y = 3 |:(-3 )
y = -1

Als neues LGS erhält man so:

+y = -1 (I) 4x +y = -21 (II)

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

4x + 1 · ( -1 ) = -21
4x -1 = -21 | +1
4x = -20 |:4
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = -23 (I) x +2y = -13 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = -23 (I) x +2y = -13 (II)

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

x +2y = -13 | -2y
x = -13 -2y

Als neues LGS erhält man so:

3x +2y = -23 (I) x = ( -13 -2y ) (II)

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

3 · ( -13 -2y ) +2y = -23
-39 -6y +2y = -23
-4y -39 = -23 | +39
-4y = 16 |:(-4 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -13 -2( -4 )

= -13 +8

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = -8 (I) 2x -5y = 18 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -8 (I) 2x -5y = 18 (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:

4x + y = -8
y +4x = -8 | -4x
y = -8 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -8 -4x ) (I) 2x -5y = 18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -5 · ( -8 -4x ) = 18
2x +40 +20x = 18
22x +40 = 18 | -40
22x = -22 |:22
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 -4( -1 )

= -8 +4

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2y = x -4 + y (I)
2x = 23 +5y (II)

Lösung einblenden

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

2y = x -4 + y | -x - y (I)
2x = 23 +5y | -5y (II)
-x +y = -4 (I) 2x -5y = 23 (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 = -4
y - x = -4 | + x
y = -4 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -4 + x ) (I) 2x -5y = 23 (II)

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

2x -5 · ( -4 + x ) = 23
2x +20 -5x = 23
-3x +20 = 23 | -20
-3x = 3 |:(-3 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 -1

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = -1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

1x -3y = ?

5x -13y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

1x -3y = 3 +3 = 6

5x -13y = 15 +13 = 28

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -3y = 6

5x -13y = 28

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +5y = -33 (I) -x +2y = -6 (II)

Lösung einblenden
2x +5y = -33 (I) -x +2y = -6 (II)

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

-x +2y = -6 | -2y
-x = -6 -2y |:(-1 )
x = 6 +2y

Als neues LGS erhält man so:

2x +5y = -33 (I) x = ( 6 +2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 6 +2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 6 +2y ) +5y = -33
12 +4y +5y = -33
9y +12 = -33 | -12
9y = -45 |:9
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 +2( -5 )

= 6 -10

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 8 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 9 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 392 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 4 LED-Leuchtmittel und 3 Halogenleuchten zusammen 136 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:

8x +9y = 392 (I) 4x +3y = 136 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

8x +9y = 392
9y +8x = 392 | -8x
9y = 392 -8x |:9
y = 392 9 - 8 9 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 392 9 - 8 9 x ) (I) 4x +3y = 136 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 392 9 - 8 9 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 3 · ( 392 9 - 8 9 x ) = 136
4x + 392 3 - 8 3 x = 136
4 3 x + 392 3 = 136 |⋅ 3
3( 4 3 x + 392 3 ) = 408
4x +392 = 408 | -392
4x = 16 |:4
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 392 9 - 8 9 4

= 392 9 - 32 9

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (4|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 4

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 40