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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = 34 .

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

Lösung einblenden

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

33 -5y = 34

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

33 -5y = 34
9 -5y = 34
-5y +9 = 34 | -9
-5y = 25 |:(-5 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (3|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -4y = 16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-4)
denn -3⋅0 -4( - 4 ) = 0 +16 = 16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|-1)
denn -3⋅( - 4 ) -4( - 1 ) = 12 +4 = 16

Oder : (4|-7)
denn -3⋅4 -4( - 7 ) = -12 +28 = 16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = 24 (I) +2y = -10 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 24 (I) +2y = -10 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

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

Als neues LGS erhält man so:

x -4y = 24 (I) +y = -5 (II)

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

x -4 · ( -5 ) = 24
x +20 = 24 | -20
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = 18 (I) 4x +3y = -11 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = 18 (I) 4x +3y = -11 (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 = 18
y -3x = 18 | +3x
y = 18 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 18 +3x ) (I) 4x +3y = -11 (II)

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

4x + 3 · ( 18 +3x ) = -11
4x +54 +9x = -11
13x +54 = -11 | -54
13x = -65 |:13
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 18 +3( -5 )

= 18 -15

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +5y = -55 (I) 5x -3y = 43 (II)

Lösung einblenden
-5x +5y = -55 (I) 5x -3y = 43 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x +5y = -55
5y -5x = -55 | +5x
5y = -55 +5x |:5
y = -11 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -11 + x ) (I) 5x -3y = 43 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -11 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -3 · ( -11 + x ) = 43
5x +33 -3x = 43
2x +33 = 43 | -33
2x = 10 |:2
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 +5

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -1 +2y = -24 (I)
-4( x + y) -3 = -3x -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:

5x -1 +2y = -24 (I)
-4( x + y) -3 = -3x -2y (II)
5x -1 +2y = -24 | + 1 (I)
-4x -3 -4y = -3x -2y | + 3 +3x +2y (II)
5x +2y = -23 (I) -x -2y = 3 (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 = 3 | +2y
-x = 3 +2y |:(-1 )
x = -3 -2y

Als neues LGS erhält man so:

5x +2y = -23 (I) x = ( -3 -2y ) (II)

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

5 · ( -3 -2y ) +2y = -23
-15 -10y +2y = -23
-8y -15 = -23 | +15
-8y = -8 |:(-8 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 -21

= -3 -2

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|1)

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.:

3x -4y = ?

6x -10y = ?

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

3x -4y = -6 +4 = -2

6x -10y = -12 +10 = -2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -4y = -2

6x -10y = -2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( 1 -2y ) -4y = -2
-2 +4y -4y = -2
-2 = -2 | +2
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 9 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 5 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 161 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 7 LED-Leuchtmittel und 2 Halogenleuchten zusammen 78 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:

9x +5y = 161 (I) 7x +2y = 78 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

9x +5y = 161
5y +9x = 161 | -9x
5y = 161 -9x |:5
y = 161 5 - 9 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 161 5 - 9 5 x ) (I) 7x +2y = 78 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 161 5 - 9 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

7x + 2 · ( 161 5 - 9 5 x ) = 78
7x + 322 5 - 18 5 x = 78
17 5 x + 322 5 = 78 |⋅ 5
5( 17 5 x + 322 5 ) = 390
17x +322 = 390 | -322
17x = 68 |:17
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 161 5 - 9 5 4

= 161 5 - 36 5

= 25

also

y = 25

Die Lösung des LGS ist damit: (4|25)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 4

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 25