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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-1 +2y = 5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-1 +2y = 5
-1 +2y = 5
2y -1 = 5 | +1
2y = 6 |:2
y = 3

Die Lösung ist somit: (1|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +2y = -18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-5)
denn 2⋅( - 4 ) +2( - 5 ) = -8 -10 = -18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|-7)
denn 2⋅( - 2 ) +2( - 7 ) = -4 -14 = -18

Oder : (-6|-3)
denn 2⋅( - 6 ) +2( - 3 ) = -12 -6 = -18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = -8 (I) -4x -4y = 24 (II)

Lösung einblenden
4x = -8 (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:

4x = -8 |:4
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:

x +2y = 11 (I) -x -4y = -21 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 11 (I) -x -4y = -21 (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 = -21 | +4y
-x = -21 +4y |:(-1 )
x = 21 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x +2y = 11 (I) x = ( 21 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 21 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 21 -4y ) +2y = 11
21 -4y +2y = 11
-2y +21 = 11 | -21
-2y = -10 |:(-2 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -45

= 21 -20

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +y = -1 (I) 2x +2y = 0 (II)

Lösung einblenden
2x +y = -1 (I) 2x +2y = 0 (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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 -2x ) (I) 2x +2y = 0 (II)

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 -2( -1 )

= -1 +2

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 2 x -y = 5 (I) -x + 2 5 y = 38 5 (II)

Lösung einblenden
- 3 2 x -y = 5 (I) -x + 2 5 y = 38 5 (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 + 2 5 y = 38 5 |⋅ 5
5( -x + 2 5 y) = 38
-5x +2y = 38 | -2y
-5x = 38 -2y |:(-5 )
x = - 38 5 + 2 5 y

Als neues LGS erhält man so:

- 3 2 x -y = 5 (I) x = ( - 38 5 + 2 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( - 38 5 + 2 5 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 3 2 · ( - 38 5 + 2 5 y ) - y = 5
57 5 - 3 5 y - y = 5
- 8 5 y + 57 5 = 5 |⋅ 5
5( - 8 5 y + 57 5 ) = 25
-8y +57 = 25 | -57
-8y = -32 |:(-8 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 38 5 + 2 5 4

= - 38 5 + 8 5

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 und y = -4 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 -1y = ?

2x +5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

-1x -1y = 3 +4 = 7

2x +5y = -6 -20 = -26

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -1y = 7

2x +5y = -26

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

16x +12y = 12 (I) -4x -3y = -3 (II)

Lösung einblenden
16x +12y = 12 (I) -4x -3y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

16x +12y = 12
12y +16x = 12 | -16x
12y = 12 -16x |:12
y = 1 - 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x -3 · ( 1 - 4 3 x ) = -3
-4x -3 +4x = -3
-3 = -3 | +3
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 4 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 460 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 3 Stunden wandern und hat 5 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 275 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:

4x -4y = 460 (I) 3x -5y = 275 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -4y = 460
-4y +4x = 460 | -4x
-4y = 460 -4x |:(-4 )
y = -115 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -115 + x ) (I) 3x -5y = 275 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -115 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -5 · ( -115 + x ) = 275
3x +575 -5x = 275
-2x +575 = 275 | -575
-2x = -300 |:(-2 )
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -115 +150

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (150|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35