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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 1 in die Gleichung ein und erhält:

-31 -2y = -11

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-31 -2y = -11
-3 -2y = -11
-2y -3 = -11 | +3
-2y = -8 |:(-2 )
y = 4

Die Lösung ist somit: (1|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|3)
denn -4⋅2 +23 = -8 +6 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|7)
denn -4⋅4 +27 = -16 +14 = -2

Oder : (0|-1)
denn -4⋅0 +2( - 1 ) = 0 -2 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = -2 (I) 4x +4y = 24 (II)

Lösung einblenden
-x = -2 (I) 4x +4y = 24 (II)

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

-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

x = 2 (I) 4x +4y = 24 (II)

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

4 · 2 +4y = 24
8 +4y = 24
4y +8 = 24 | -8
4y = 16 |:4
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
3x +3y = 15 (I) -3x +y = -3 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x + 3 · ( -3 +3x ) = 15
3x -9 +9x = 15
12x -9 = 15 | +9
12x = 24 |:12
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 +32

= -3 +6

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +2y = -10 (I) -x +3y = -15 (II)

Lösung einblenden
5x +2y = -10 (I) -x +3y = -15 (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 +3y = -15 | -3y
-x = -15 -3y |:(-1 )
x = 15 +3y

Als neues LGS erhält man so:

5x +2y = -10 (I) x = ( 15 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 15 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 15 +3y ) +2y = -10
75 +15y +2y = -10
17y +75 = -10 | -75
17y = -85 |:17
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 +3( -5 )

= 15 -15

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-1 = 3( -x + y) -4 (I)
-2y = 5x -37 (II)

Lösung einblenden

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

-1 = 3( -x + y) -4 (I)
-2y = 5x -37 (II)
-1 = -3x -4 +3y | + 1 +3x -3y (I)
-2y = 5x -37 | -5x (II)
3x -3y = -3 (I) -5x -2y = -37 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 + x ) (I) -5x -2y = -37 (II)

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

-5x -2 · ( 1 + x ) = -37
-5x -2 -2x = -37
-7x -2 = -37 | +2
-7x = -35 |:(-7 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 +5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 und y = -5 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 +5y = ?

-4x +19y = ?

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

-1x +5y = 5 -25 = -20

-4x +19y = 20 -95 = -75

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +5y = -20

-4x +19y = -75

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -y = -1 (I) -6x +3y = 5 (II)

Lösung einblenden
2x -y = -1 (I) -6x +3y = 5 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 +2x ) (I) -6x +3y = 5 (II)

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

-6x + 3 · ( 1 +2x ) = 5
-6x +3 +6x = 5
3 = 5 | -3
0 = 2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 7 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 2010 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1065 kcal berechnete. Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

7x -2y = 2010 (I) 4x -3y = 1065 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

7x -2y = 2010
-2y +7x = 2010 | -7x
-2y = 2010 -7x |:(-2 )
y = -1005 + 7 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1005 + 7 2 x ) (I) 4x -3y = 1065 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -1005 + 7 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( -1005 + 7 2 x ) = 1065
4x +3015 - 21 2 x = 1065
- 13 2 x +3015 = 1065 |⋅ 2
2( - 13 2 x +3015 ) = 2130
-13x +6030 = 2130 | -6030
-13x = -3900 |:(-13 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1005 + 7 2 300

= -1005 +1050

= 45

also

y = 45

Die Lösung des LGS ist damit: (300|45)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 45