Mathematik · Klasse 8–9 · aktualisiert
Additionsverfahren: LGS Schritt für Schritt lösen
Du lernst, ein lineares Gleichungssystem mit zwei Variablen zu lösen, indem du zwei Gleichungen addierst und so eine Variable verschwinden lässt.
0 von 9 Aufgaben gelöst
Kurz gesagt
Beim Additionsverfahren addierst du die zwei Gleichungen eines linearen Gleichungssystems so, dass eine Variable wegfällt. Dazu machst du ihre Koeffizienten gleich groß mit entgegengesetztem Vorzeichen, etwa +3y und -3y. Dann berechnest du die andere Variable, setzt sie zurück ein und machst die Probe.
Zwei Gleichungen, zwei Unbekannte, und du weißt nicht, wo du anfangen sollst? Beim Additionsverfahren lässt du eine Variable einfach verschwinden. Hier lernst du, wann das direkt klappt, wie du Gleichungen vorbereitest und woran du erkennst, ob es eine, keine oder unendlich viele Lösungen gibt.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Ein lineares Gleichungssystem, kurz LGS, besteht hier aus zwei linearen Gleichungen mit denselben zwei Variablen. Gesucht ist ein Wertepaar, das beide Gleichungen gleichzeitig erfüllt. Die Zahl vor einer Variablen heißt Koeffizient, in 3y ist das die 3. Beim Additionsverfahren machst du die Koeffizienten einer Variablen gleich groß, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen. Dann heben sich zum Beispiel +3y und -3y beim Addieren auf. Warum darfst du das? Sind in jeder Gleichung beide Seiten gleich, dann sind auch die Summen der linken und der rechten Seiten gleich. Du addierst dabei immer ganze Gleichungen.
Definition
Additionsverfahren
Du addierst die linken Seiten und die rechten Seiten zweier Gleichungen. Sind die Koeffizienten einer Variablen entgegengesetzt, wird ihre Summe null. Übrig bleibt eine Gleichung mit nur einer Variablen.
Merke: Wähle die Variable, deren Koeffizienten schon entgegengesetzt sind oder sich mit kleinen Faktoren entgegengesetzt machen lassen.
Teste dich
Stehen die Gegenterme schon da, addierst du die beiden Gleichungen seitenweise. Übrig bleibt eine Gleichung mit einer Variablen, die du löst. Diesen Wert setzt du in eine der Ausgangsgleichungen ein. Das heißt Rückeinsetzen, so bekommst du die zweite Variable. Zum Schluss machst du die Probe: Beide Werte müssen beide Ausgangsgleichungen erfüllen. Die Lösung schreibst du als Wertepaar, zum Beispiel (3 \mid 2).
Beispiel: (1) 2x + 3y = 12 und (2) 4x - 3y = 6
- 1Die y-Terme +3y und -3y sind schon entgegengesetzt.
- 2Addieren: 6x = 18
- 3| :6: x = 3
- 4In (1) einsetzen: 2 \cdot 3 + 3y = 12, also 6 + 3y = 12 und y = 2
- 5Probe: 2 \cdot 3 + 3 \cdot 2 = 12 und 4 \cdot 3 - 3 \cdot 2 = 6
- 6Lösung: (3 \mid 2)
Merke: Bei einer Textaufgabe gehst du in fünf Schritten vor: Variablen festlegen, zwei Gleichungen aufstellen, eine Variable beseitigen, rückeinsetzen und die Frage beantworten, mit Einheit oder Bedeutung.
Teste dich
Oft passen die Koeffizienten noch nicht. Dann multiplizierst du eine oder beide Gleichungen vollständig: Jeder Term auf beiden Seiten des Gleichheitszeichens wird mit demselben Faktor multipliziert. Das kleinste gemeinsame Vielfache hilft dir bei der Wahl der Faktoren. Bei den Koeffizienten 3 und 2 ist 6 ein gemeinsames Vielfaches. Achte darauf, dass die Vorzeichen am Ende entgegengesetzt sind. Typische Fehler sind: nur einen Term multiplizieren, die rechte Seite vergessen, ein Minuszeichen verlieren oder die Probe weglassen.
Beispiel: (1) 2x + y = 7 und (2) 3x - 2y = 4
- 1Gleichung (1) mal 2, damit +2y entsteht: 4x + 2y = 14
- 2Addieren: 7x = 18
- 3| :7: x = \frac{18}{7}
- 4In (1) einsetzen: 2 \cdot \frac{18}{7} + y = 7, also y = 7 - \frac{36}{7} = \frac{13}{7}
- 5Probe in (2): 3 \cdot \frac{18}{7} - 2 \cdot \frac{13}{7} = \frac{28}{7} = 4
- 6Lösung: \left(\frac{18}{7} \mid \frac{13}{7}\right)
Merke: Multipliziere immer die ganze Gleichung, auch die rechte Seite.
Teste dich
Nach dem Addieren muss nicht immer eine Gleichung wie 6x = 18 entstehen. Die letzte Aussage zeigt dir, wie viele Lösungen das System hat. Jede der beiden linearen Gleichungen beschreibt eine Gerade, und die Lösung ist ihr gemeinsamer Punkt. Fallen beide Variablen weg, bleibt links 0x + 0y, also immer 0. Dann entscheidet die rechte Seite: Steht dort 0, ist die Aussage immer wahr. Steht dort eine andere Zahl, ist sie nie wahr.
| Letzte Aussage | Lösungen | Die zwei Geraden |
|---|---|---|
| ein fester Wert wie 6x = 18 | genau eine | schneiden sich |
| 0x + 0y = 2, ein Widerspruch | keine | sind parallel und verschieden |
| 0 = 0, immer wahr | unendlich viele | sind dieselbe Gerade |
Beispiel: (1) x + y = 3 und (2) 2x + 2y = 6
- 1Gleichung (1) mal −2: -2x - 2y = -6
- 2Zu (2) addieren: 0 = 0
- 3Gleichung (2) ist nur das Doppelte von (1). Jeder Punkt der Geraden x + y = 3 löst beide Gleichungen: unendlich viele Lösungen.
- 4Heißt (2) stattdessen 2x + 2y = 8, entsteht 0x + 0y = 2: keine Lösung.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Additionsverfahren
Idee
Gegenterme wie +3y und -3y heben sich beim Addieren auf
Vorbereiten
die ganze Gleichung mit einem Faktor multiplizieren
Lösen
übrige Variable berechnen, dann rückeinsetzen
Probe
beide Werte in beide Ausgangsgleichungen einsetzen
Sonderfälle
0 = 0 heißt unendlich viele, ein Widerspruch keine Lösung
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Auf einem Hof leben 30 Hühner und Schweine mit zusammen 84 Beinen. Wie viele sind es jeweils?
- 1Variablen: x = Anzahl der Hühner (2 Beine), y = Anzahl der Schweine (4 Beine)
- 2(1) x + y = 30 und (2) 2x + 4y = 84
- 3Gleichung (1) mal −2: -2x - 2y = -60
- 4Zu (2) addieren: 2y = 24, also y = 12
- 5In (1) einsetzen: x + 12 = 30, also x = 18
- 6Probe: 18 + 12 = 30 Tiere und 2 \cdot 18 + 4 \cdot 12 = 84 Beine
- 7Antwort: Auf dem Hof leben 18 Hühner und 12 Schweine.
Fehler finden
(1) x + 2y = 8 und (2) 3x - 4y = 4 lösen In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 2Die rechte Seite wurde nicht mit 2 multipliziert. Richtig ist 2x + 4y = 16. Die Addition ergibt dann 5x = 20, also x = 4 und mit (1) y = 2. Probe in (2): 3 \cdot 4 - 4 \cdot 2 = 4.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Beim Additionsverfahren machst du die Koeffizienten einer Variablen . Dazu multiplizierst du mit einem Faktor. Entsteht am Ende 0 = 0, gibt es Lösungen.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback