Lineare Ungleichungen mit 2 Variablen: Unterschied zwischen den Versionen
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Lineare Ungleichungen setzen sich aus zwei [[Term|Termen]] zusammen, die durch eines der vier [[Ungleichung|Ungleichheitszeichen $\leq, <, \geq, >$]] verbunden sind. | Lineare Ungleichungen setzen sich aus zwei [[Term|Termen]] zusammen, die durch eines der vier [[Ungleichung|Ungleichheitszeichen $\leq, <, \geq, >$]] verbunden sind. | ||
| − | Beispiele: $$y\leq 2x+3$$ | + | '''Beispiele:''' $$y\leq 2x+3$$ |
oder | oder | ||
$$2x-y>3$$ | $$2x-y>3$$ | ||
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Hierzu nehmen wir einen beliebigen Punkt (z. B. $(0,0)$ oder $(1,4)$) und überprüfen, ob dieser Punkt die Ungleichung $y\geq 2x+1$ erfüllt. Dies geschieht, indem wir ihn in die Ungleichung einsetzen. | Hierzu nehmen wir einen beliebigen Punkt (z. B. $(0,0)$ oder $(1,4)$) und überprüfen, ob dieser Punkt die Ungleichung $y\geq 2x+1$ erfüllt. Dies geschieht, indem wir ihn in die Ungleichung einsetzen. | ||
| − | Erhalten wir eine wahre Aussage, so liegt der Punkt auf der entsprechenden Halbebene. Erhalten wir eine falsche Aussage, so liegt der Punkt nicht auf der Halbebene womit die Lösungsmenge die Halbebene gegenüber vom Punkt sein muss. | + | Erhalten wir eine wahre Aussage, so liegt der Punkt auf der entsprechenden Halbebene. Erhalten wir eine falsche Aussage, so liegt der Punkt nicht auf der Halbebene, womit die Lösungsmenge die Halbebene gegenüber vom Punkt sein muss. |
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{{Vorlage:Beispiel|1= Gib die Lösungsmengen der folgenden $3$ Ungleichungen graphisch an. Zeichne dabei die Lösung jeder Ungleichung in ein separates Koordinatensystem:<br /> | {{Vorlage:Beispiel|1= Gib die Lösungsmengen der folgenden $3$ Ungleichungen graphisch an. Zeichne dabei die Lösung jeder Ungleichung in ein separates Koordinatensystem:<br /> | ||
| + | <br /> | ||
<br /> | <br /> | ||
| + | a) $\quad y\geq 0$<br /> | ||
| − | + | b) $\quad 3x+2y\leq 50$<br /> | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | c) $x<15$<br /> | + | c) $\quad x<15$<br /> |
| − | d) $y<10$ | + | d) $\quad y<10$ |
|2= | |2= | ||
'''1. Schritt:''' Umformen der Ungleichungen (falls nötig): | '''1. Schritt:''' Umformen der Ungleichungen (falls nötig): | ||
| − | + | Von den angeführten Beispielen muss nur b) $3x+2y\leq 50$ umgeformt werden:<br /> | |
| − | a) $y\geq 0$ <br /> | + | a) $\quad y\geq 0$ <br /> |
| − | b) $3x+2y\leq 50 \rightarrow 2y\leq -3x+50 \rightarrow$ '''$y\leq -\frac{3}{2}x+25$''' <br /> | + | b) $\quad 3x+2y\leq 50 \rightarrow 2y\leq -3x+50 \rightarrow$ '''$y\leq -\frac{3}{2}x+25$''' <br /> |
| − | c) $x<15$<br /> | + | c) $\quad x<15$<br /> |
| − | d) $y<10$ | + | d) $\quad y<10$ |
<br /> | <br /> | ||
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}} | }} | ||
| − | == | + | == Weitere Aufgaben == |
| − | * [http:// | + | |
| + | * [http://ne.lo-net2.de/selbstlernmaterial/m/s1al/lug/lugindex.html Materialien zum selbstständigen Arbeiten (Thomas Unkelbach)] | ||
= Ungleichungssysteme = | = Ungleichungssysteme = | ||
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*Für einen Liter der Sorte „Fruchtgenuss“ braucht er $2 kg$ Äpfel und $1 kg$ Trauben. | *Für einen Liter der Sorte „Fruchtgenuss“ braucht er $2 kg$ Äpfel und $1 kg$ Trauben. | ||
*Für einen Liter der Sorte „Happy fruits“ braucht er je ein $kg$ Äpfel und Trauben. | *Für einen Liter der Sorte „Happy fruits“ braucht er je ein $kg$ Äpfel und Trauben. | ||
| − | Insgesamt hat Raimund $5 kg$ Äpfel und $3 kg$ Trauben. | + | *Insgesamt hat Raimund $5 kg$ Äpfel und $3 kg$ Trauben. |
<br /> | <br /> | ||
| − | + | a) $\ $ Raimund will wissen, wie viele Liter jeder Sorte er herstellen kann. Stelle dazu das zugehörige Ungleichungssystem auf. <br /> | |
| − | + | b) $\ $ Ermittle graphisch jenen Bereich, der Raimunds mögliche Produktionsmengen angibt. <br /> | |
| − | a) Raimund will wissen, wie viele Liter jeder Sorte er herstellen kann. Stelle dazu das zugehörige Ungleichungssystem auf. <br /> | + | c) $\ $ Begründe, ob es für Raimund möglich ist, einen Liter „Fruchtgenuss“ und $2.5$ Liter „Happy fruits“ zu produzieren?<br /> |
| − | b) Ermittle graphisch jenen Bereich, der Raimunds mögliche Produktionsmengen angibt. <br /> | + | d) $\ $ Gib zwei mögliche Produktionsmengen für die beiden Sorten an. |
| − | c) Begründe, ob es für Raimund möglich ist, einen Liter „Fruchtgenuss“ und $2.5$ Liter „Happy fruits“ zu produzieren?<br /> | + | |
| − | d) Gib zwei mögliche Produktionsmengen für die beiden Sorten an. | + | |
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{| border=1 align=center | {| border=1 align=center | ||
|- | |- | ||
| − | ! $\ $ !!$$x | + | ! $\ $ !!$$x \; \textrm{Fruchtgenuss}$$ !! $$y \; \textrm{Happy fruits}$$ !! Maximum |
|- | |- | ||
| − | | Äpfel in $kg$ || $2$ || $1$ || $\leq 5$ | + | | Äpfel in $kg$ || $$2$$ || $$1$$ || $$\leq 5$$ |
|- | |- | ||
| − | | Trauben in $kg$ || $1$ || $1$ || $\leq 3$ | + | | Trauben in $kg$ || $$1$$ || $$1$$ || $$\leq 3$$ |
|} | |} | ||
| + | |||
Daraus lassen sich nun einfach die Ungleichungen herauslesen: | Daraus lassen sich nun einfach die Ungleichungen herauslesen: | ||
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Selbstverständlich gilt auch, dass $x$ und $y$ nur positiv sein dürfen, da wir ja nicht negative Liter herstellen können, somit erhalten wir das folgende Ungleichungssystem: | Selbstverständlich gilt auch, dass $x$ und $y$ nur positiv sein dürfen, da wir ja nicht negative Liter herstellen können, somit erhalten wir das folgende Ungleichungssystem: | ||
| + | <br /> | ||
$$I: x\geq 0$$ | $$I: x\geq 0$$ | ||
$$II: y\geq 0$$ | $$II: y\geq 0$$ | ||
| Zeile 270: | Zeile 271: | ||
Hierzu formen wir zuerst alle Ungleichungen auf $y$ um. | Hierzu formen wir zuerst alle Ungleichungen auf $y$ um. | ||
| − | + | <br /> | |
| − | $II: y\geq 0$ | + | $$I: x\geq 0$$ |
| − | + | $$II: y\geq 0$$ | |
| − | $III: 2x+y\leq 5\ \ \rightarrow y\leq -2x+5$ | + | $$III: 2x+y\leq 5\ \ \rightarrow y\leq -2x+5$$ |
| − | + | $$IV: x+y\leq 3\ \ \ \rightarrow y\leq -x+3$$ | |
| − | $IV: x+y\leq 3\ \ \ \rightarrow y\leq -x+3$ | + | |
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| − | '''c) Begründe, ob es für Raimund möglich ist, einen Liter „Fruchtgenuss“ und 2.5 Liter „Happy fruits“ zu produzieren?'''<br /> | + | '''c) Begründe, ob es für Raimund möglich ist, einen Liter „Fruchtgenuss“ und $2.5$ Liter „Happy fruits“ zu produzieren?'''<br /> |
Antwort: Es ist nicht möglich $x=1$ Liter „Fruchtgenuss“ und $y=2.5$ Liter „Happy fruits“ zu produzieren, da der Punkt $(1,2.5)$ nicht in der Lösungsmenge liegt. | Antwort: Es ist nicht möglich $x=1$ Liter „Fruchtgenuss“ und $y=2.5$ Liter „Happy fruits“ zu produzieren, da der Punkt $(1,2.5)$ nicht in der Lösungsmenge liegt. | ||
[[Datei:Unglsys-textbsp2.png|thumb|center|300px|Der Punkt (1,2.5) liegt nicht im Planungsfeld.]] | [[Datei:Unglsys-textbsp2.png|thumb|center|300px|Der Punkt (1,2.5) liegt nicht im Planungsfeld.]] | ||
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[[Datei:Unglsys-textbsp3.png|thumb|center|300px]] | [[Datei:Unglsys-textbsp3.png|thumb|center|300px]] | ||
| − | + | Z. B.: | |
* Punkt $(1,1)$: Ein Liter „Fruchtgenuss“ und ein Liter „Happy fruits“. | * Punkt $(1,1)$: Ein Liter „Fruchtgenuss“ und ein Liter „Happy fruits“. | ||
* Punkt $(2,1)$: Ein Liter „Fruchtgenuss“ und ein Liter „Happy fruits“. | * Punkt $(2,1)$: Ein Liter „Fruchtgenuss“ und ein Liter „Happy fruits“. | ||
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| − | = | + | = Interaktive Übungen = |
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| + | == Quiz: Lineare Ungleichungen (AG 2.4) == | ||
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| + | ==Online-Übungen== | ||
* [http://www.mathe-trainer.de/Klasse8/Ungleichungssysteme/Block1/Aufgaben.htm Aufgaben auf mathe-trainer.de (Teil 1)] | * [http://www.mathe-trainer.de/Klasse8/Ungleichungssysteme/Block1/Aufgaben.htm Aufgaben auf mathe-trainer.de (Teil 1)] | ||
* [http://www.mathe-trainer.de/Klasse8/Ungleichungssysteme/Block2/Aufgaben.htm Aufgaben auf mathe-trainer.de (Teil 2)] | * [http://www.mathe-trainer.de/Klasse8/Ungleichungssysteme/Block2/Aufgaben.htm Aufgaben auf mathe-trainer.de (Teil 2)] | ||
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| [[Datei:Planungsfeld u Zielfkt5.gif|200px|center|link=Lineare Optimierung]] | | [[Datei:Planungsfeld u Zielfkt5.gif|200px|center|link=Lineare Optimierung]] | ||
| − | |[[Lineare Optimierung]] | + | | [[Lineare Optimierung]] |
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| + | [[Kategorie: Algebra und Geometrie]] | ||

