Aimathic
Login | English | Deutsch

Kostenlose Arbeitsblätter

Stellen Sie aus rund 20.000 Matheaufgaben Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen, von der 3. bis zur 13. Klasse. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Gleichsetzungsverfahren

Klicken Sie auf Aufgaben, um sie zum Drucken auszuwählen.

4137358
Gegeben ist das folgende lineare Gleichungssystem: (I) \(x = 2y + 5\) (II) \(x = -3y + 15\) Bestimme die Lösung des Systems. Welches Lösungsverfahren (Gleichsetzungs-, Einsetzungs- oder Additionsverfahren) ist hier am direktesten anwendbar? Begründe deine Wahl kurz.

Denkanstöße

- Schau dir die Struktur der beiden Gleichungen an. Steht auf einer Seite jeweils derselbe Ausdruck? - Wenn zwei Ausdrücke denselben Wert (hier \(x\)) ergeben, was kannst du dann über diese beiden Ausdrücke sagen? - Wie gehst du vor, wenn du eine der Unbekannten bereits berechnet hast?

Lösung

1. Wahl des Verfahrens: Das Gleichsetzungsverfahren ist am direktesten, da beide Gleichungen bereits nach \(x\) aufgelöst sind. 2. Gleichsetzen der Terme: \(2y + 5 = -3y + 15\). 3. Terme mit \(y\) auf eine Seite bringen: \(5y + 5 = 15\). 4. Nach \(y\) auflösen: \(5y = 10 \Rightarrow y = 2\). 5. \(y\) in eine der Ausgangsgleichungen einsetzen, um \(x\) zu berechnen: \(x = 2 \cdot 2 + 5 = 9\). 6. Ergebnis: Das Zahlenpaar ist \((9; 2)\).

Antwort

Das Gleichsetzungsverfahren ist am besten geeignet, da beide Gleichungen nach \(x\) isoliert sind. Die Lösung ist \(x = 9\) und \(y = 2\), also \(L = \{(9; 2)\}\).
4138258
Bestimme die Lösungsmenge des folgenden linearen Gleichungssystems mithilfe des Gleichsetzungsverfahrens: (I) \(3y - 6x = 12\) (II) \(y + 2x = 20\)

Denkanstöße

- Was muss man zuerst mit den Gleichungen machen, damit man sie direkt vergleichen kann? - Es ist oft hilfreich, beide Gleichungen so umzuformen, dass eine Variable (zum Beispiel \(y\)) alleine auf einer Seite steht. - Wenn du einen Wert für \(x\) gefunden hast, wie kannst du dann den passenden Wert für \(y\) berechnen? - Vergiss nicht, am Ende zu prüfen, ob dein Wertepaar in beide ursprünglichen Gleichungen passt.

Lösung

1. Umstellen beider Gleichungen nach der Variablen \(y\): Aus (I) folgt \(3y = 6x + 12\), also \(y = 2x + 4\). Aus (II) folgt \(y = -2x + 20\). 2. Gleichsetzen der Terme für \(y\): \(2x + 4 = -2x + 20\). 3. Lösen der Gleichung nach \(x\): Durch Addition von \(2x\) und Subtraktion von \(4\) erhält man \(4x = 16\), woraus \(x = 4\) folgt. 4. Einsetzen von \(x = 4\) in eine der umgestellten Gleichungen (z. B. \(y = 2x + 4\)): \(y = 2 \cdot 4 + 4 = 12\). Die Lösungsmenge ist \(L = \{(4; 12)\}\).

Antwort

\(x = 4\), \(y = 12\) bzw. \(L = \{(4; 12)\}\)
4140858
Löse das folgende lineare Gleichungssystem mithilfe des Gleichsetzungsverfahrens: I: \(y + 3x = 14\) II: \(y - 2x = -1\)

Denkanstöße

- Überlege dir, nach welcher Variablen du beide Gleichungen am einfachsten auflösen kannst. - Wenn beide Ausdrücke gleich \(y\) sind, was kannst du dann über die Ausdrücke selbst sagen? - Vergiss nicht, am Ende auch die zweite Unbekannte zu berechnen.

Lösung

1. Beide Gleichungen nach derselben Variablen (hier \(y\)) umstellen: Aus I folgt: \(y = 14 - 3x\) Aus II folgt: \(y = 2x - 1\) 2. Die rechten Seiten der umgestellten Gleichungen gleichsetzen: \(14 - 3x = 2x - 1\) 3. Nach \(x\) auflösen: \(3x\) addieren ergibt \(14 = 5x - 1\). \(1\) addieren ergibt \(15 = 5x\). Division durch \(5\) ergibt \(x = 3\). 4. Den berechneten Wert für \(x\) in eine der nach \(y\) umgestellten Gleichungen einsetzen: \(y = 2 \cdot 3 - 1 = 5\). 5. Die Lösung als Zahlenpaar angeben: \(L = \{(3|5)\}\).

Antwort

Die Lösung des Gleichungssystems ist \(x = 3\) und \(y = 5\).
4141048
Löse das lineare Gleichungssystem mit dem Gleichsetzungsverfahren: (I) \(y = 3x - 8\) (II) \(y = -2x + 7\)

Denkanstöße

- Was bedeutet es für die \(y\)-Werte, wenn beide Gleichungen nach \(y\) aufgelöst sind? - Wie kannst du die beiden rechten Seiten der Gleichungen miteinander verknüpfen? - Hast du nach dem Finden von \(x\) daran gedacht, auch den \(y\)-Wert zu bestimmen? - Du kannst dein Ergebnis prüfen, indem du beide Werte in die ursprünglichen Gleichungen einsetzt.

Lösung

1. Gleichsetzen der Funktionsterme: \(3x - 8 = -2x + 7\) 2. Zusammenfassen der Terme durch Addition von \(2x\) und \(8\): \(5x = 15\) 3. Berechnen von \(x\) durch Division durch 5: \(x = 3\) 4. Einsetzen von \(x = 3\) in Gleichung (I) zur Bestimmung von \(y\): \(y = 3 \cdot 3 - 8 = 1\) 5. Das Ergebnis ist das Zahlenpaar \((3|1)\).

Antwort

Die Lösung ist \(x = 3\) und \(y = 1\), also der Punkt \(S(3|1)\).
4153948
Bestimme die Lösung des folgenden linearen Gleichungssystems mithilfe des Gleichsetzungsverfahrens: I: \(y = 3x + 4{,}5\) II: \(y = -1{,}5x + 18\)

Denkanstöße

- Was bedeutet es für die Terme auf der rechten Seite, wenn beide Gleichungen nach \(y\) aufgelöst sind? - Wie kannst du die Gleichung so umstellen, dass alle Glieder mit der Unbekannten auf einer Seite stehen? - Wie kannst du dein Ergebnis am Ende überprüfen?

Lösung

1. Gleichsetzen der beiden Funktionsterme für \(y\): \(3x + 4{,}5 = -1{,}5x + 18\). 2. Zusammenfassen der Glieder mit \(x\) auf einer Seite durch Addition von \(1{,}5x\) und Subtraktion von \(4{,}5\): \(4{,}5x = 13{,}5\). 3. Berechnen von \(x\) durch Division durch \(4{,}5\): \(x = 3\). 4. Einsetzen des Wertes \(x = 3\) in eine der Ausgangsgleichungen zur Bestimmung von \(y\): \(y = 3 \cdot 3 + 4{,}5 = 13{,}5\).

Antwort

\(x = 3\); \(y = 13{,}5\)
4138268
Zwei Kerzen werden gleichzeitig angezündet. Kerze A ist zu Beginn \(25\,\text{cm}\) hoch und brennt pro Stunde um \(1{,}5\,\text{cm}\) ab. Kerze B ist zu Beginn \(20\,\text{cm}\) hoch und brennt pro Stunde um \(0{,}5\,\text{cm}\) ab. a) Stelle für beide Kerzen eine Funktionsgleichung auf, welche die Höhe \(h\) (in \(\text{cm}\)) in Abhängigkeit von der Zeit \(t\) (in Stunden) beschreibt. b) Berechne mithilfe des Gleichsetzungsverfahrens, nach welcher Zeit beide Kerzen genau gleich hoch sind und wie hoch sie dann noch sind.

Denkanstöße

- Überlege dir, wie sich die Höhe einer Kerze zusammensetzt: Startwert minus Abbrenngeschwindigkeit mal Zeit. - Welche Variable steht für die Zeit und welche für die Höhe? - Was bedeutet es mathematisch, wenn beide Kerzen „gleich hoch“ sind? - Achte beim Rechnen darauf, die Einheiten im Kopf zu behalten, aber in der Rechnung nur mit den Zahlen zu arbeiten.

Lösung

1. Aufstellen der Gleichungen: Für Kerze A gilt \(h = 25 - 1{,}5t\). Für Kerze B gilt \(h = 20 - 0{,}5t\). 2. Gleichsetzen der Terme für \(h\): \(25 - 1{,}5t = 20 - 0{,}5t\). 3. Lösen nach \(t\): Subtraktion von \(20\) ergibt \(5 - 1{,}5t = -0{,}5t\). Addition von \(1{,}5t\) ergibt \(5 = 1t\), also \(t = 5\). 4. Berechnung der Höhe \(h\): Einsetzen von \(t = 5\) in die erste Gleichung ergibt \(h = 25 - 1{,}5 \cdot 5 = 25 - 7{,}5 = 17{,}5\). Nach \(5\,\text{h}\) sind beide Kerzen \(17{,}5\,\text{cm}\) hoch.

Antwort

a) Kerze A: \(h = 25 - 1{,}5t\); Kerze B: \(h = 20 - 0{,}5t\) b) Nach \(5\,\text{Stunden}\) sind beide Kerzen \(17{,}5\,\text{cm}\) hoch.
4140788
Bestimme mithilfe des Gleichsetzungsverfahrens den \(x\)-Wert der Lösung des folgenden Gleichungssystems: \(I: y = \frac{2}{5}x + 3\) \(II: y = \frac{4}{5}x - 1\)

Denkanstöße

- Wenn zwei Ausdrücke denselben Wert \(y\) ergeben, was kannst du dann über die Ausdrücke selbst sagen? - Könnte es helfen, die Brüche durch Multiplikation der gesamten Gleichung mit dem Nenner zu entfernen? - Wie gehst du vor, um die Variable \(x\) allein auf eine Seite zu stellen?

Lösung

1. Gleichsetzen der Terme für \(y\): \(\frac{2}{5}x + 3 = \frac{4}{5}x - 1\) 2. Subtraktion von \(\frac{2}{5}x\) auf beiden Seiten: \(3 = \frac{2}{5}x - 1\) 3. Addition von \(1\) auf beiden Seiten: \(4 = \frac{2}{5}x\) 4. Multiplikation mit \(5\): \(20 = 2x\) 5. Division durch \(2\): \(x = 10\)

Antwort

\(x = 10\)
4140968
Gegeben sind zwei Funktionsgleichungen: \(y = 2{,}4x - 7\) \(y = 0{,}4(x + 12{,}5)\) Ermittle den Wert für \(x\), für den beide Gleichungen denselben Wert für \(y\) liefern, indem du die Ausdrücke gleichsetzt. Berechne danach den Wert des Produkts \(Z = x \cdot y\).

Denkanstöße

- Wenn zwei Ausdrücke denselben Wert \(y\) ergeben sollen, kannst du sie einander gleichstellen. - Wie gehst du vor, wenn eine Dezimalzahl vor einer Klammer steht? - Hast du \(x\) gefunden? Setze es in eine der ursprünglichen Gleichungen ein, um \(y\) zu bestimmen. - Achte darauf, am Ende das Produkt aus \(x\) und \(y\) zu bilden.

Lösung

1. Gleichsetzen der Terme für \(y\): \(2{,}4x - 7 = 0{,}4(x + 12{,}5)\). 2. Auflösen der Klammer auf der rechten Seite: \(0{,}4x + 5\). 3. Die Gleichung lautet: \(2{,}4x - 7 = 0{,}4x + 5\). 4. Subtraktion von \(0{,}4x\) auf beiden Seiten: \(2x - 7 = 5\). 5. Addition von \(7\) auf beiden Seiten: \(2x = 12\). 6. Division durch \(2\): \(x = 6\). 7. Berechnung von \(y\) durch Einsetzen von \(x\) in eine der Gleichungen: \(y = 2{,}4 \cdot 6 - 7 = 14{,}4 - 7 = 7{,}4\). 8. Berechnung von \(Z\): \(Z = 6 \cdot 7{,}4 = 44{,}4\).

Antwort

Der Wert für \(x\) ist \(6\). Der Wert für \(Z\) ist \(44{,}4\).
4141058
Bestimme rechnerisch den Schnittpunkt \(S(x|y)\) der beiden Geraden mit den folgenden Funktionsgleichungen: (I) \(y = \frac{3}{4}x + 2\) (II) \(y = \frac{1}{4}x - 1\)

Denkanstöße

- Kannst du die Gleichung so umformen, dass alle \(x\) auf einer Seite stehen? - Wie entfernst du Brüche in einer Gleichung am einfachsten? - Achte beim Einsetzen des negativen \(x\)-Wertes besonders auf die Vorzeichen.

Lösung

1. Gleichsetzen der Terme: \(\frac{3}{4}x + 2 = \frac{1}{4}x - 1\) 2. Subtraktion von \(\frac{1}{4}x\) auf beiden Seiten: \(\frac{1}{2}x + 2 = -1\) 3. Subtraktion von 2: \(\frac{1}{2}x = -3\) 4. Multiplikation mit 2 ergibt den \(x\)-Wert: \(x = -6\) 5. Einsetzen von \(x = -6\) in Gleichung (II): \(y = \frac{1}{4} \cdot (-6) - 1 = -1{,}5 - 1 = -2{,}5\) 6. Der Schnittpunkt liegt bei \(S(-6|-2{,}5)\).

Antwort

Der Schnittpunkt ist \(S(-6|-2{,}5)\).
4153958
Zwei verschiedene Tarife für ein Leihfahrrad werden verglichen: Tarif A: Eine Grundgebühr von \(5{,}00\,\text{€}\) plus \(0{,}20\,\text{€}\) pro gefahrene Minute. Tarif B: Keine Grundgebühr, dafür \(0{,}45\,\text{€}\) pro gefahrene Minute. a) Erstelle für beide Tarife eine Funktionsgleichung für die Gesamtkosten \(y\) (in Euro) in Abhängigkeit von der Fahrzeit \(x\) (in Minuten). b) Bestimme durch Gleichsetzen, nach welcher Fahrzeit beide Tarife exakt die gleichen Kosten verursachen.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie sich die Kosten für jeden Tarif zusammensetzen. Welcher Teil ist fix, welcher hängt von der Zeit ab? - Wenn beide Tarife gleich viel kosten, müssen die beiden Funktionsterme den gleichen Wert haben. - Was stellt \(x\) in deiner Rechnung dar und welche Einheit gehört dazu?

Lösung

1. Aufstellen der Gleichungen: Für Tarif A ergibt sich \(y = 0{,}20x + 5\), für Tarif B \(y = 0{,}45x\). 2. Gleichsetzen der Terme: \(0{,}20x + 5 = 0{,}45x\). 3. Subtraktion von \(0{,}20x\) auf beiden Seiten: \(5 = 0{,}25x\). 4. Division durch \(0{,}25\), um \(x\) zu isolieren: \(x = 20\). 5. Berechnung der Kosten zur Kontrolle: \(y = 0{,}45 \cdot 20 = 9{,}00\,\text{€}\).

Antwort

a) Tarif A: \(y = 0{,}20x + 5\); Tarif B: \(y = 0{,}45x\) b) Nach \(20\,\text{Minuten}\) sind beide Tarife gleich teuer.
4153968
Löse das Gleichungssystem mithilfe des Gleichsetzungsverfahrens: I: \(y = \frac{2}{3}x + 5\) II: \(y = \frac{5}{6}x + 2\)

Denkanstöße

- Setze die beiden Terme für \(y\) gleich. - Bringe die Brüche auf einen gemeinsamen Nenner. - Setze den gefundenen Wert für \(x\) in eine der Ausgangsgleichungen ein.

Lösung

1. Gleichsetzen der Terme: \(\frac{2}{3}x + 5 = \frac{5}{6}x + 2\). 2. Subtraktion von \(2\) und \(\frac{2}{3}x\): \(3 = \frac{5}{6}x - \frac{4}{6}x\). 3. Vereinfachen: \(3 = \frac{1}{6}x\). 4. Multiplikation mit \(6\): \(x = 18\). 5. Einsetzen in Gleichung I: \(y = \frac{2}{3} \cdot 18 + 5 = 17\).

Antwort

\(x = 18,\; y = 17\)

Alle Aufgaben dürfen für Schule und Nachhilfe (auch im Rahmen bezahlter Nachhilfe) kostenlos genutzt, kopiert und ausgedruckt werden. Nicht gestattet sind kommerzielle Bearbeitungen sowie die Veröffentlichung oder Weiterverbreitung im Internet.