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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -5y = 17 .

Bestimme x so, dass (x|-3) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -3 in die Gleichung ein und erhält:

2x -5( -3 ) = 17

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x -5( -3 ) = 17
2x +15 = 17 | -15
2x = 2 |:2
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = 30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-6)
denn -2⋅0 -5( - 6 ) = 0 +30 = 30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-5|-4)
denn -2⋅( - 5 ) -5( - 4 ) = 10 +20 = 30

Oder : (5|-8)
denn -2⋅5 -5( - 8 ) = -10 +40 = 30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = 6 (I) -x +2y = 10 (II)

Lösung einblenden
3x = 6 (I) -x +2y = 10 (II)

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

3x = 6 |:3
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-1 · 2 +2y = 10
-2 +2y = 10
2y -2 = 10 | +2
2y = 12 |:2
y = 6

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|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -4y = 8 (I) x -2y = 0 (II)

Lösung einblenden
-2x -4y = 8 (I) x -2y = 0 (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 = 0 | +2y
x = 2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · 2y -4y = 8
-4y -4y = 8
-8y = 8 |:(-8 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2( -1 )

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = -1 (I) 5x -3y = 5 (II)

Lösung einblenden
-x -y = -1 (I) 5x -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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5x -3 · ( 1 - x ) = 5
5x -3 +3x = 5
8x -3 = 5 | +3
8x = 8 |:8
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 - 1

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (1|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = -4 -3y (I)
-20 + y = 2( x -2y) (II)

Lösung einblenden

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

2x = -4 -3y (I)
-20 + y = 2( x -2y) (II)
2x = -4 -3y | + 3y (I)
-20 + y = 2x -4y | + 20 -2x +4y (II)
2x +3y = -4 (I) -2x +5y = 20 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = -4
3y +2x = -4 | -2x
3y = -4 -2x |:3
y = - 4 3 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 4 3 - 2 3 x ) (I) -2x +5y = 20 (II)

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

-2x + 5 · ( - 4 3 - 2 3 x ) = 20
-2x - 20 3 - 10 3 x = 20
- 16 3 x - 20 3 = 20 |⋅ 3
3( - 16 3 x - 20 3 ) = 60
-16x -20 = 60 | +20
-16x = 80 |:(-16 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 4 3 - 2 3 ( -5 )

= - 4 3 + 10 3

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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.:

-5x -2y = ?

-6x -3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

-5x -2y = 10 +2 = 12

-6x -3y = 12 +3 = 15

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -2y = 12

-6x -3y = 15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +2y = 2 (I) 9x -6y = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = 2 (I) 9x -6y = -6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +2y = 2
2y -3x = 2 | +3x
2y = 2 +3x |:2
y = 1 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 + 3 2 x ) (I) 9x -6y = -6 (II)

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

9x -6 · ( 1 + 3 2 x ) = -6
9x -6 -9x = -6
-6 = -6 | +6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 3 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 700 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 6 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1600 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:

3x -4y = 700 (I) 6x -4y = 1600 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -4y = 700
-4y +3x = 700 | -3x
-4y = 700 -3x |:(-4 )
y = -175 + 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -175 + 3 4 x ) (I) 6x -4y = 1600 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -175 + 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

6x -4 · ( -175 + 3 4 x ) = 1600
6x +700 -3x = 1600
3x +700 = 1600 | -700
3x = 900 |:3
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -175 + 3 4 300

= -175 +225

= 50

also

y = 50

Die Lösung des LGS ist damit: (300|50)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 50