Lineare Ungleichungen mit 2 Variablen: Unterschied zwischen den Versionen
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3. Schritt: Ermitteln der entsprechenden Halbebene durch Einsetzen eines Punktes (der Punkt (1,1) eignt sich hier für alle Ungleichungen) oder durch Beachten des Ungleichheitszeichens: | 3. Schritt: Ermitteln der entsprechenden Halbebene durch Einsetzen eines Punktes (der Punkt (1,1) eignt sich hier für alle Ungleichungen) oder durch Beachten des Ungleichheitszeichens: | ||
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Bsp2b2.png|b) Aufgrund des $\leq$ ist die untere Halbebene die gesuchte Lösungsmenge. | Bsp2b2.png|b) Aufgrund des $\leq$ ist die untere Halbebene die gesuchte Lösungsmenge. | ||
Bsp2c2.png|c) Aufgrund des $<$ ist die linke Halbebene die Lösungsmenge. Zusätzlich muss die Gerade gestrichelt gezeichnet werden! | Bsp2c2.png|c) Aufgrund des $<$ ist die linke Halbebene die Lösungsmenge. Zusätzlich muss die Gerade gestrichelt gezeichnet werden! | ||
Version vom 8. August 2016, 09:02 Uhr
Lineare Ungleichungen setzten sich aus zwei Termen zusammen, die durch eines der vier Ungleichheitszeichen $\leq, <, \geq, >$ verbunden sind.
Bsp: $$y\leq 2x+3$$ oder $$2x-y>3$$
Lösungsmenge
Die Lösungsmenge einer linearen Ungleichung wird als sogenannte "Halbebene" im Koordinatensystem eingezeichnet.
Gib die Lösungsmenge der Ungleichung $2x-y\leq -1$ graphisch in einem Koordinatensystem an.
1. Zuerst stellen wir die Ungleichung frei:
$$2x-y\leq -1 \ \ \vert -2x$$
$$-y\leq -2x-1 \ \ \vert \cdot (-1)$$
- Achtung! Bei der Multiplikation und Division mit negativen Zahlen ändert sich das Ungleichheitszeichen!! (siehe Ungleichung)
$$y\geq 2x+1$$
2. Nun zeichnen wir zuerst die Gerade für $y=2x+1$ (siehe lineare Funktionen)
3. Wir wissen, dass die Lösungsmenge eine der Halbebenen oberhalb oder unterhalb der Geraden ist. Diese zwei Fälle sind möglich:
Um herauszufinden, welche dieser Halbebenen die richtige ist, gibt es nun 2 Möglichkeiten:
a) Einsetzen eines beliebigen Punktes auf einer der Halbebenen in die Ungleichung Hierzu nehmen wir einen beliebigen Punkt (z.B.: (0,0) oder (1,4) ) überprüfen, ob dieser Punkt die Ungleichung erfüllt. 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.
| Einsetzen von (0,0) in $y\geq 2x+1$ ein | Einsetzen von (1,4) in $y\geq 2x+1$ ein |
|---|---|
| $$y\leq 2x+1$$
$$0 \leq 2\cdot 0+1$$ $$0\leq 0+1$$ $$ 0\leq 1\ \textrm{wahre Aussage}$$ Somit liegt der Punkt (0,0) in der Halbebene. Dadurch wissen wir, dass die untere Halbebene die Lösungsmenge sein muss. |
$$y\leq 2x+1$$
$$4 \leq 2\cdot 1+1$$ $$4\leq 2+1$$ $$ 4\leq 3\ \textrm{falsche Aussage}$$ Somit liegt der Punkt (1,4) NICHT in der Halbebene. Dadurch wissen wir, dass die untere Halbebene die Lösungsmenge sein muss. |
Hinweis:
- Selbstverständlich reicht es, nur einen Punkt in die Ungleichung einzusetzen.
- Achte darauf, dass der eingesetzte Punkt nicht auf der Geraden liegt! Er sollte immer eindeutig in einer der beiden Halbebenen liegen.
b) Richtiges Deuten des Ungleichheitszeichens
Die Ungleichung $y\leq 2x+1$ bedeutet, dass die y-Koodinate immer kleiner oder gleich dem Wert $2x+1$ sein muss. Somit muss die y-Koordinate immer unterhalb der Gerade sein muss. Somit muss die untere Halbebene unterhalb der Geraden sein.
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Methode zum Skizzieren der Lösungsmenge:
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Gib die Lösungsmengen der folgenden 3 Ungleichungen graphisch an. Zeichne dabei die Lösung jeder Ungleichung ein ein separates Koordinatensystem:
a) $y\geq 0$
b) $3x+2y\leq 50$
c) $x<15$
d) $y<10$
Bei diesem Beispiel muss nur b) $3x+2y\leq 50$ umgeformt werden:
a) $y\geq 0\rightarrow $
b) $3x+2y\leq 50 \rightarrow 2y\leq -3x+50 \rightarrow y\leq -\frac{3}{2}x+25 $
c) $x<15$
d) $y<10$
2. Schritt: Zeichnen der Geraden
3. Schritt: Ermitteln der entsprechenden Halbebene durch Einsetzen eines Punktes (der Punkt (1,1) eignt sich hier für alle Ungleichungen) oder durch Beachten des Ungleichheitszeichens:
Ungleichungssysteme
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Ein Ungleichungssystem besteht aus mehreren Ungleichungen. Die Lösungsmenge eines Ungleichungssystem ist jener Bereich, der alle Ungleichungen erfüllt.
Graphisch ist dies jener Bereich, der auf allen Halbebenen liegt. |
Gib die Lösungsmenge des folgenden Ungleichungssystems graphisch an:
$$I:\ y\geq 0$$
$$II:\ 3x+2y\leq 50 $$
$$III: x<15$$
Anschließend markieren wir jenen Bereich, der von allen Ungleichungen überlappt wird.
Das folgende Applet zeigt dir diese 2 Schritte:
Antwort: Der Lösungsbereich ist somit jene unendlich große Fläche, der von allen 3 Ungleichungen begrenzt wird.
GeoGebra-Tipp:

