Wie löst man das Gleichungssystem 1/2 + 21/4y = -3/2 und 1/3x - 3,5y = 1?

Question

Wie löst man das Gleichungssystem 1/2 + 21/4y = -3/2 und 1/3x - 3,5y = 1?

Antwort

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Wie löst man das Additionsverfahren bei 4x+3y=5 und -4x-5y=-5?

Accepted Answer

Um das Gleichungssystem zu lösen, müssen die beiden Gleichungen in eine Form gebracht werden, die die Lösung erleichtert. Hier sind die beiden Gleichungen: 1. \(\frac{1}{2} + \frac{21}{4}y = -\frac{3}{2}\) 2. \(\frac{1}{3}x - 3,5y = 1\) Zuerst wird die erste Gleichung vereinfacht: \[ \frac{1}{2} + \frac{21}{4}y = -\frac{3}{2} \] Subtrahiere \(\frac{1}{2}\) von beiden Seiten: \[ \frac{21}{4}y = -\frac{3}{2} - \frac{1}{2} \] \[ \frac{21}{4}y = -\frac{4}{2} \] \[ \frac{21}{4}y = -2 \] Multipliziere beide Seiten mit \(\frac{4}{21}\), um \(y\) zu isolieren: \[ y = -2 \cdot \frac{4}{21} \] \[ y = -\frac{8}{21} \] Nun zur zweiten Gleichung: \[ \frac{1}{3}x - 3,5y = 1 \] Setze \(y = -\frac{8}{21}\) in die zweite Gleichung ein: \[ \frac{1}{3}x - 3,5 \left(-\frac{8}{21}\right) = 1 \] \[ \frac{1}{3}x + 3,5 \cdot \frac{8}{21} = 1 \] \[ \frac{1}{3}x + \frac{28}{21} = 1 \] \[ \frac{1}{3}x + \frac{4}{3} = 1 \] Subtrahiere \(\frac{4}{3}\) von beiden Seiten: \[ \frac{1}{3}x = 1 - \frac{4}{3} \] \[ \frac{1}{3}x = \frac{3}{3} - \frac{4}{3} \] \[ \frac{1}{3}x = -\frac{1}{3} \] Multipliziere beide Seiten mit 3, um \(x\) zu isolieren: \[ x = -1 \] Die Lösung des Gleichungssystems ist: \[ x = -1, \quad y = -\frac{8}{21} \]

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**Beispielaufgabe:** Gegeben sind die beiden Funktionen \( f(x) = x^3 - 2x^2 + x \) und \( g(x) = -x^2 + 3x \). **Aufgabe:** Bestimme alle Schnittpunkte der beiden Funktionsgraphen. --- **... [mehr]

Accepted Answer

**Beispielaufgabe:** Gegeben sind die beiden Funktionen \( f(x) = x^3 - 2x^2 + x \) und \( g(x) = -x^2 + 3x \). **Aufgabe:** Bestimme alle Schnittpunkte der beiden Funktionsgraphen. --- **Lösung:** 1. **Gleichsetzen der Funktionen:** \( f(x) = g(x) \) \( x^3 - 2x^2 + x = -x^2 + 3x \) 2. **Umstellen:** \( x^3 - 2x^2 + x + x^2 - 3x = 0 \) \( x^3 - x^2 - 2x = 0 \) 3. **Ausklammern:** \( x(x^2 - x - 2) = 0 \) 4. **Nullstellen bestimmen:** a) \( x = 0 \) b) \( x^2 - x - 2 = 0 \) Die quadratische Gleichung lösen: \( x^2 - x - 2 = 0 \) Mitternachtsformel: \( x_{1,2} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} = \frac{1 \pm 3}{2} \) Also: \( x_1 = \frac{1 + 3}{2} = 2 \) \( x_2 = \frac{1 - 3}{2} = -1 \) Die Schnittstellen liegen also bei \( x = 0 \), \( x = 2 \), \( x = -1 \). 5. **y-Koordinaten berechnen:** Für \( x = 0 \): \( f(0) = 0^3 - 2\cdot0^2 + 0 = 0 \) Schnittpunkt: \( (0|0) \) Für \( x = 2 \): \( f(2) = 8 - 8 + 2 = 2 \) Schnittpunkt: \( (2|2) \) Für \( x = -1 \): \( f(-1) = (-1) - 2\cdot1 + (-1) = -1 - 2 - 1 = -4 \) Schnittpunkt: \( (-1|-4) \) **Antwort:** Die Graphen schneiden sich in den Punkten \( (-1|-4) \), \( (0|0) \) und \( (2|2) \).

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Eine Differentialgleichung ist eine Gleichung, in der eine unbekannte Funktion und ihre Ableitungen vorkommen. Sie beschreibt, wie sich eine Größe (z. B. Temperatur, Geschwindigkeit, Popula... [mehr]

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Eine Differentialgleichung ist eine Gleichung, in der eine unbekannte Funktion und ihre Ableitungen vorkommen. Sie beschreibt, wie sich eine Größe (z. B. Temperatur, Geschwindigkeit, Population) in Abhängigkeit von einer oder mehreren Variablen verändert. **Beispiel einer Differentialgleichung:** \[ \frac{dy}{dx} = 3y \] Hier ist \( y \) die unbekannte Funktion von \( x \), und \( \frac{dy}{dx} \) ist ihre Ableitung. **Lösen einer Differentialgleichung:** Das Ziel ist, die Funktion \( y(x) \) zu finden, die die Gleichung erfüllt. **Schritt-für-Schritt-Lösung des Beispiels:** 1. **Trennung der Variablen:** \[ \frac{dy}{dx} = 3y \implies \frac{1}{y}dy = 3dx \] 2. **Integration beider Seiten:** \[ \int \frac{1}{y}dy = \int 3dx \] \[ \ln|y| = 3x + C \] (C ist die Integrationskonstante.) 3. **Umstellen nach \( y \):** \[ |y| = e^{3x + C} = e^C \cdot e^{3x} \] \[ y(x) = A e^{3x} \] (mit \( A = \pm e^C \), eine beliebige Konstante.) **Zusammenfassung:** - Eine Differentialgleichung enthält Ableitungen einer Funktion. - Die Lösung ist eine Funktion, die die Gleichung erfüllt. - Es gibt verschiedene Methoden zur Lösung, je nach Typ der Differentialgleichung (z. B. Trennung der Variablen, Variation der Konstanten, charakteristische Gleichung bei linearen DGLs). Weitere Informationen findest du z. B. auf [Wikipedia: Differentialgleichung](https://de.wikipedia.org/wiki/Differentialgleichung).

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Nicht-Distributivität tritt auf, wenn eine Verknüpfung (z. B. ∨ und ∧ in der Logik oder ∪ und ∩ in der Mengenlehre) nicht das Distributivgesetz erfüllt. Hier sind einige... [mehr]

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Nicht-Distributivität tritt auf, wenn eine Verknüpfung (z. B. ∨ und ∧ in der Logik oder ∪ und ∩ in der Mengenlehre) nicht das Distributivgesetz erfüllt. Hier sind einige Beispiele: **1. Mengenlehre (Schnitt und symmetrische Differenz):** Das Distributivgesetz gilt nicht immer zwischen Schnitt (∩) und symmetrischer Differenz (Δ): A ∩ (B Δ C) ≠ (A ∩ B) Δ (A ∩ C) **Beispiel:** A = {1,2}, B = {2,3}, C = {3,4} B Δ C = {2,4} A ∩ (B Δ C) = {2} A ∩ B = {2}, A ∩ C = {} (A ∩ B) Δ (A ∩ C) = {2} Δ {} = {2} Hier ist es zufällig gleich, aber im Allgemeinen gilt es nicht. **2. Logik (UND und XOR):** Das Distributivgesetz gilt nicht zwischen UND (∧) und exklusivem ODER (⊕): A ∧ (B ⊕ C) ≠ (A ∧ B) ⊕ (A ∧ C) **Beispiel:** A = wahr, B = wahr, C = falsch B ⊕ C = wahr A ∧ (B ⊕ C) = wahr A ∧ B = wahr, A ∧ C = falsch (wahr) ⊕ (falsch) = wahr Hier ist es gleich, aber für andere Werte nicht. **3. Matrizenmultiplikation und Addition:** Matrizenmultiplikation ist nicht distributiv über die Hadamard-Produkt (elementweise Multiplikation): A·(B ∘ C) ≠ (A·B) ∘ (A·C) **4. Vereinigung und Durchschnitt in bestimmten Strukturen:** In manchen algebraischen Strukturen (z. B. Halbverbänden) gilt die Distributivität nicht. **5. Division und Addition bei Zahlen:** a ÷ (b + c) ≠ (a ÷ b) + (a ÷ c) Beispiel: 6 ÷ (2 + 1) = 2, aber (6 ÷ 2) + (6 ÷ 1) = 3 + 6 = 9 Diese Beispiele zeigen, dass das Distributivgesetz nicht immer gilt – es hängt von den verwendeten Operationen ab.

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Die Differenz \( x^2 - y^2 \) kann als sogenannte "Differenz zweier Quadrate" geschrieben werden. Sie lässt sich faktorisieren zu: \[ x^2 - y^2 = (x + y)(x - y) \] Das ist eine grundl... [mehr]

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Die Differenz \( x^2 - y^2 \) kann als sogenannte "Differenz zweier Quadrate" geschrieben werden. Sie lässt sich faktorisieren zu: \[ x^2 - y^2 = (x + y)(x - y) \] Das ist eine grundlegende algebraische Identität.

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Um den Term \(-3x^2 + 15x\) zu vereinfachen oder zu berechnen, gibt es verschiedene Möglichkeiten – je nachdem, was genau gefragt ist: **1. Ausklammern:** Du kannst den gemeinsamen Faktor... [mehr]

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Um den Term \(-3x^2 + 15x\) zu vereinfachen oder zu berechnen, gibt es verschiedene Möglichkeiten – je nachdem, was genau gefragt ist: **1. Ausklammern:** Du kannst den gemeinsamen Faktor ausklammern. In diesem Fall ist das \(x\): \[ -3x^2 + 15x = x(-3x + 15) \] Oder du kannst sogar noch weiter gehen und die -3 ausklammern: \[ -3x^2 + 15x = -3x(x - 5) \] **2. Wert berechnen:** Wenn du für \(x\) einen bestimmten Wert hast, kannst du diesen einfach einsetzen und den Term berechnen. Zum Beispiel für \(x = 2\): \[ -3 \cdot (2)^2 + 15 \cdot 2 = -3 \cdot 4 + 30 = -12 + 30 = 18 \] **3. Nullstellen berechnen:** Falls du die Nullstellen suchst, setzt du den Term gleich Null und löst nach \(x\): \[ -3x^2 + 15x = 0 \\ x(-3x + 15) = 0 \] Daraus folgt: \[ x_1 = 0 \\ -3x + 15 = 0 \implies x_2 = 5 \] **Fazit:** Du kannst den Term also ausklammern, berechnen (wenn \(x\) gegeben ist) oder die Nullstellen bestimmen – je nachdem, was gefragt ist.

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Um das Additions (auch Gleichsetzungs- oder Eliminationsverfahren genannt) anzuwenden, werden die beiden Gleichungen so addiert, dass eine Variable wegfällt. Hier sind die beiden Gleichungen: (I... [mehr]

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Um das Additions (auch Gleichsetzungs- oder Eliminationsverfahren genannt) anzuwenden, werden die beiden Gleichungen so addiert, dass eine Variable wegfällt. Hier sind die beiden Gleichungen: (I) 4x + 3y = 5 (II) -4x - 5y = -5 **Schritt 1: Gleichungen addieren** Addiere (I) und (II): (4x + 3y) + (-4x - 5y) = 5 + (-5) 4x - 4x + 3y - 5y = 0 0x + (-2y) = 0 -2y = 0 **Schritt 2: Nach y auflösen** -2y = 0 y = 0 **Schritt 3: y in eine der Gleichungen einsetzen** Setze y = 0 in (I) ein: 4x + 3·0 = 5 4x = 5 x = 5/4 **Lösung:** x = 5/4 y = 0 **Lösungsmenge:** L = { (5/4 | 0) }