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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = 18 .

Bestimme x so, dass (x|-2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -2 in die Gleichung ein und erhält:

-2x -5( -2 ) = 18

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -5( -2 ) = 18
-2x +10 = 18 | -10
-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -2y = -30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|1)
denn 4⋅( - 7 ) -21 = -28 -2 = -30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|-3)
denn 4⋅( - 9 ) -2( - 3 ) = -36 +6 = -30

Oder : (-5|5)
denn 4⋅( - 5 ) -25 = -20 -10 = -30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = 9 (I) 3x -4y = -7 (II)

Lösung einblenden
3x = 9 (I) 3x -4y = -7 (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 = 9 |:3
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

x = 3 (I) 3x -4y = -7 (II)

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

3 · 3 -4y = -7
9 -4y = -7
-4y +9 = -7 | -9
-4y = -16 |:(-4 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = 7 (I) x +4y = -16 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 7 (I) x +4y = -16 (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 = -16 | -4y
x = -16 -4y

Als neues LGS erhält man so:

3x +y = 7 (I) x = ( -16 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -16 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -16 -4y ) + y = 7
-48 -12y + y = 7
-11y -48 = 7 | +48
-11y = 55 |:(-11 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 -4( -5 )

= -16 +20

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +3y = 27 (I) -3x -4y = -38 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 27 (I) -3x -4y = -38 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = 27
3y +2x = 27 | -2x
3y = 27 -2x |:3
y = 9 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 - 2 3 x ) (I) -3x -4y = -38 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 - 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -4 · ( 9 - 2 3 x ) = -38
-3x -36 + 8 3 x = -38
- 1 3 x -36 = -38 |⋅ 3
3( - 1 3 x -36 ) = -114
-x -108 = -114 | +108
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 - 2 3 6

= 9 -4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +2y = 13 (I) - 2 3 x + 2 5 y = 4 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = 13 (I) - 2 3 x + 2 5 y = 4 (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 = 13 | -2y
-x = 13 -2y |:(-1 )
x = -13 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -13 +2y ) (I) - 2 3 x + 2 5 y = 4 (II)

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

- 2 3 · ( -13 +2y ) + 2 5 y = 4
26 3 - 4 3 y + 2 5 y = 4
- 14 15 y + 26 3 = 4 |⋅ 15
15( - 14 15 y + 26 3 ) = 60
-14y +130 = 60 | -130
-14y = -70 |:(-14 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -13 +25

= -13 +10

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-5x +5y = ?

-1x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

-5x +5y = -10 -25 = -35

-1x +2y = -2 -10 = -12

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +5y = -35

-1x +2y = -12

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +2y = 10 (I) 2x -5y = -25 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = 10 (I) 2x -5y = -25 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +2y = 10
2y +2x = 10 | -2x
2y = 10 -2x |:2
y = 5 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 5 - x ) (I) 2x -5y = -25 (II)

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

2x -5 · ( 5 - x ) = -25
2x -25 +5x = -25
7x -25 = -25 | +25
7x = 0 |:7
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 - 0

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 4 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 6 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 252 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 9 LED-Leuchtmittel und 7 Halogenleuchten zusammen 307 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:

4x +6y = 252 (I) 9x +7y = 307 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +6y = 252
6y +4x = 252 | -4x
6y = 252 -4x |:6
y = 42 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 42 - 2 3 x ) (I) 9x +7y = 307 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 42 - 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

9x + 7 · ( 42 - 2 3 x ) = 307
9x +294 - 14 3 x = 307
13 3 x +294 = 307 |⋅ 3
3( 13 3 x +294 ) = 921
13x +882 = 921 | -882
13x = 39 |:13
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 42 - 2 3 3

= 42 -2

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (3|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 3

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 40