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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = 40 .

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

Lösung einblenden

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

3x -5( -5 ) = 40

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x -5( -5 ) = 40
3x +25 = 40 | -25
3x = 15 |:3
x = 5

Die Lösung ist somit: (5|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -3y = 13 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-7)
denn -2⋅4 -3( - 7 ) = -8 +21 = 13

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|-5)
denn -2⋅1 -3( - 5 ) = -2 +15 = 13

Oder : (7|-9)
denn -2⋅7 -3( - 9 ) = -14 +27 = 13

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+3y = 12 (I) -x -2y = -10 (II)

Lösung einblenden
+3y = 12 (I) -x -2y = -10 (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 = 12 |:3
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

+y = 4 (I) -x -2y = -10 (II)

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

-x -2 · 4 = -10
-x -8 = -10 | +8
-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = -6 (I) -x -4y = 7 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = -6 (I) -x -4y = 7 (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 -4y = 7 | +4y
-x = 7 +4y |:(-1 )
x = -7 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -6 (I) x = ( -7 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -7 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -7 -4y ) + y = -6
28 +16y + y = -6
17y +28 = -6 | -28
17y = -34 |:17
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -4( -2 )

= -7 +8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = -1 (I) 5x -2y = 19 (II)

Lösung einblenden
x -2y = -1 (I) 5x -2y = 19 (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 -2y = -1 | +2y
x = -1 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -1 +2y ) (I) 5x -2y = 19 (II)

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

5 · ( -1 +2y ) -2y = 19
-5 +10y -2y = 19
8y -5 = 19 | +5
8y = 24 |:8
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 +23

= -1 +6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = 3( x -2 ) - y (I)
-2( 6 + y) = -2x (II)

Lösung einblenden

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

0 = 3( x -2 ) - y (I)
-2( 6 + y) = -2x (II)
0 = 3x -6 - y | -3x + y (I)
-12 -2y = -2x | + 12 +2x (II)
-3x +y = -6 (I) 2x -2y = 12 (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:

-3x + y = -6
y -3x = -6 | +3x
y = -6 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 +3x ) (I) 2x -2y = 12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -6 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -2 · ( -6 +3x ) = 12
2x +12 -6x = 12
-4x +12 = 12 | -12
-4x = 0 |:(-4 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 +3( 0 )

= -6 +0

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

3x +2y = ?

1x -1y = ?

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

3x +2y = 3 -6 = -3

1x -1y = 1 +3 = 4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +2y = -3

1x -1y = 4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-9x +12y = -6 (I) 3x -4y = 3 (II)

Lösung einblenden
-9x +12y = -6 (I) 3x -4y = 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-9x +12y = -6
12y -9x = -6 | +9x
12y = -6 +9x |:12
y = - 1 2 + 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 1 2 + 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -4 · ( - 1 2 + 3 4 x ) = 3
3x +2 -3x = 3
2 = 3 | -2
0 = 1

Diese Gleichung hat keine Lösung!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 2 Stunden wandern. Danach hat sie 4 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 140 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 2 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 220 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:

2x -4y = 140 (I) 2x -2y = 220 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -4y = 140
-4y +2x = 140 | -2x
-4y = 140 -2x |:(-4 )
y = -35 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -35 + 1 2 x ) (I) 2x -2y = 220 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -35 + 1 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -2 · ( -35 + 1 2 x ) = 220
2x +70 - x = 220
x +70 = 220 | -70
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -35 + 1 2 150

= -35 +75

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (150|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 40