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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +4y = 8 .

Bestimme x so, dass (x|-4) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -4 in die Gleichung ein und erhält:

4x +4( -4 ) = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

4x +4( -4 ) = 8
4x -16 = 8 | +16
4x = 24 |:4
x = 6

Die Lösung ist somit: (6|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +2y = 0.

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|6)
denn -3⋅4 +26 = -12 +12 = 0

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (6|9)
denn -3⋅6 +29 = -18 +18 = 0

Oder : (2|3)
denn -3⋅2 +23 = -6 +6 = 0

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = -12 (I) -4x +2y = -14 (II)

Lösung einblenden
-4x = -12 (I) -4x +2y = -14 (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 = -12 |:(-4 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

x = 3 (I) -4x +2y = -14 (II)

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

-4 · 3 +2y = -14
-12 +2y = -14
2y -12 = -14 | +12
2y = -2 |:2
y = -1

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|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = 14 (I) -3x -4y = -2 (II)

Lösung einblenden
x -2y = 14 (I) -3x -4y = -2 (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 = 14 | +2y
x = 14 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 +2y ) (I) -3x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 +2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 14 +2y ) -4y = -2
-42 -6y -4y = -2
-10y -42 = -2 | +42
-10y = 40 |:(-10 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 +2( -4 )

= 14 -8

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +4y = 16 (I) x -3y = 1 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = 16 (I) x -3y = 1 (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 = 1 | +3y
x = 1 +3y

Als neues LGS erhält man so:

3x +4y = 16 (I) x = ( 1 +3y ) (II)

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

3 · ( 1 +3y ) +4y = 16
3 +9y +4y = 16
13y +3 = 16 | -3
13y = 13 |:13
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 +31

= 1 +3

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = -2( x +12 )-4y (I)
3( x +6 ) = 2x -3y (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 = -2( x +12 )-4y (I)
3( x +6 ) = 2x -3y (II)
0 = -2x -24 -4y | + 2x +4y (I)
3x +18 = 2x -3y | -18 -2x +3y (II)
2x +4y = -24 (I) x +3y = -18 (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 = -18 | -3y
x = -18 -3y

Als neues LGS erhält man so:

2x +4y = -24 (I) x = ( -18 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -18 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -18 -3y ) +4y = -24
-36 -6y +4y = -24
-2y -36 = -24 | +36
-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -18 -3( -6 )

= -18 +18

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = -2 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 -3y = ?

5x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

3x -3y = 9 +6 = 15

5x -4y = 15 +8 = 23

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -3y = 15

5x -4y = 23

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +5y = -8 (I) 3x +3y = -12 (II)

Lösung einblenden
2x +5y = -8 (I) 3x +3y = -12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +5y = -8
5y +2x = -8 | -2x
5y = -8 -2x |:5
y = - 8 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 8 5 - 2 5 x ) (I) 3x +3y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 8 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 3 · ( - 8 5 - 2 5 x ) = -12
3x - 24 5 - 6 5 x = -12
9 5 x - 24 5 = -12 |⋅ 5
5( 9 5 x - 24 5 ) = -60
9x -24 = -60 | +24
9x = -36 |:9
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 8 5 - 2 5 ( -4 )

= - 8 5 + 8 5

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|0)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 4 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1025 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 2 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 460 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 -5y = 1025 (I) 2x -4y = 460 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -5y = 1025
-5y +4x = 1025 | -4x
-5y = 1025 -4x |:(-5 )
y = -205 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -205 + 4 5 x ) (I) 2x -4y = 460 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -205 + 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( -205 + 4 5 x ) = 460
2x +820 - 16 5 x = 460
- 6 5 x +820 = 460 |⋅ 5
5( - 6 5 x +820 ) = 2300
-6x +4100 = 2300 | -4100
-6x = -1800 |:(-6 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -205 + 4 5 300

= -205 +240

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (300|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35