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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x - y = 13 .

Bestimme y so, dass (5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 5 in die Gleichung ein und erhält:

45 - y = 13

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

45 - y = 13
20 - y = 13
-y +20 = 13 | -20
-y = -7 |:(-1 )
y = 7

Die Lösung ist somit: (5|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = -1 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-1)
denn -2⋅3 -5( - 1 ) = -6 +5 = -1

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|1)
denn -2⋅( - 2 ) -51 = 4 -5 = -1

Oder : (8|-3)
denn -2⋅8 -5( - 3 ) = -16 +15 = -1

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -15 (I) 2x +y = 7 (II)

Lösung einblenden
-3x = -15 (I) 2x +y = 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 = -15 |:(-3 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) 2x +y = 7 (II)

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

2 · 5 + y = 7
10 + y = 7
y +10 = 7 | -10
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x +y = -14 (I) 4x +4y = 4 (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:

-4x + y = -14
y -4x = -14 | +4x
y = -14 +4x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -14 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 4 · ( -14 +4x ) = 4
4x -56 +16x = 4
20x -56 = 4 | +56
20x = 60 |:20
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 +43

= -14 +12

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = -17 (I) 3x -4y = -27 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -17 (I) 3x -4y = -27 (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:

4x + y = -17
y +4x = -17 | -4x
y = -17 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -17 -4x ) (I) 3x -4y = -27 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -17 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -4 · ( -17 -4x ) = -27
3x +68 +16x = -27
19x +68 = -27 | -68
19x = -95 |:19
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -17 -4( -5 )

= -17 +20

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-y = 3( x -1 )+2y (I)
0 = -x +5( 5 + y) (II)

Lösung einblenden

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

-y = 3( x -1 )+2y (I)
0 = -x +5( 5 + y) (II)
-y = 3x -3 +2y | -3x -2y (I)
0 = -x +25 +5y | + x -5y (II)
-3x -3y = -3 (I) x -5y = 25 (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 -5y = 25 | +5y
x = 25 +5y

Als neues LGS erhält man so:

-3x -3y = -3 (I) x = ( 25 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 25 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 25 +5y ) -3y = -3
-75 -15y -3y = -3
-18y -75 = -3 | +75
-18y = 72 |:(-18 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 25 +5( -4 )

= 25 -20

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

-5x -3y = ?

-7x -5y = ?

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

-5x -3y = 20 -12 = 8

-7x -5y = 28 -20 = 8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -3y = 8

-7x -5y = 8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( -3 -2y ) -5y = 5
9 +6y -5y = 5
y +9 = 5 | -9
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 -2( -4 )

= -3 +8

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 2 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 3 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 51 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 3 LED-Leuchtmittel und 9 Halogenleuchten zusammen 144 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:

2x +3y = 51 (I) 3x +9y = 144 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = 51
3y +2x = 51 | -2x
3y = 51 -2x |:3
y = 17 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 17 - 2 3 x ) (I) 3x +9y = 144 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 17 - 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 9 · ( 17 - 2 3 x ) = 144
3x +153 -6x = 144
-3x +153 = 144 | -153
-3x = -9 |:(-3 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 17 - 2 3 3

= 17 -2

= 15

also

y = 15

Die Lösung des LGS ist damit: (3|15)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 3

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 15