Aufgaben zur Berechnung von Schnittpunkten von Geraden
Hier findest du Übungsaufgaben zur Bestimmung von Schnittpunkten von Geraden. Lerne, Schnittpunkte rechnerisch und graphisch zu bestimmen.
- 1
Finde den Schnittpunkt
- 2
Bestimme den Schnittpunkt beider Geraden und zeichne diesen in ein Koordinatensystem.
Gib den Schnittpunkt nach folgendem Muster an: S(a;b) oder S(a|b), also zum Beispiel S(1,2;3) oder S(1,2|3).
f(x)=−3x+45;g(x)=−x−1
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte linearer Funktionen
Setze die Funktionen f(x) und g(x) gleich, um den Schnittpunkt zu bestimmen.
−3x+45 = −x−1 +3x+1 −x+3x = 45+1 ↓ 2x = 49 :2 x = 89=1,125 Setze x in eine der beiden Geraden ein. Hier zum Beispiel g:
y = −89−1 ↓ y = −2,125 ⇒S(1,125/−2,125)
Zeichnung
Hast du eine Frage oder Feedback?
f:2y−x=3;g(x)=−21x+4
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte linearer Funktionen
Setze die Funktionen f(x) und g(x) gleich, um den Schnittpunkt zu bestimmen.
Löse zunächst die Funktion f nach y auf.
2y−x = 3 +x 2y = 3+x :2 y = 23+2x Setze nun f und g gleich
23+2x = −21x+4 +2x−1,5 2x+2x = 4−1,5 ↓ Addiere und subtrahiere
x = 2,5 Setze x in eine der beiden Geradengleichungen ein, hier zum Beispiel f:
y = 23+22,5 ↓ y = 2,75 ⇒S(2,5/2,75)
Hast du eine Frage oder Feedback?
f(x)=−32x−1;g(x)=61x−4
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte linearer Funktionen
Setze die Funktionen f(x) und g(x) gleich, um den Schnittpunkt zu bestimmen.
−32x−1 = 61x−4 +32x+4 61x+32x = −1+4 ↓ 65x = 3 :65 x = 3:65 ↓ Dividiere durch einen Bruch → Multipliziere mit dem Kehrwert
x = 3⋅56 ↓ x = 518 Setze x in eine der beiden Geraden ein, hier zum Beispiel g:
y = 61⋅518−4 ↓ y = 53−4 ↓ y = −3,4 ⇒S(3,6/−3,4)
Hast du eine Frage oder Feedback?
f:x=2;g(x)=−43x−23
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte linearer Funktionen
Setze x=2 in g(x) ein.
y = −43⋅2−23 ↓ y = −23−23 ↓ y = −26 ↓ y = −3 ⇒S(2/−3)
Hast du eine Frage oder Feedback?
- 3
Bestimme den Schnittpunkt beider Geraden und zeichne die Graphen in ein Koordinatensystem.
Gib den Schnittpunkt nach folgendem Muster an: S(a;b) oder S(a|b), also zum Beispiel S(1,2;3) oder S(1,2|3).
f(x)=0,05x+20;g(x)=0,15x+15
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Bestimmung des Schnittpunkts
Setze f(x) und g(x) gleich.
0,05x+20 = 0,15x+15 −0,05x−15 20−15 = 0,15x−0,05x ↓ Subtrahiere und vertausche die Seiten.
0,10x = 5 :0,1 x = 0,15 ↓ xS = 50 xS=50
Setze x in eine der beiden Funktionsgleichungen ein.
y = 0,05⋅50+20 ↓ y = 2,5+20 ↓ yS = 22,5 ⇒S(xS;yS)=S(50;22,5)
S ist der Schnittpunkt.
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt.
- 4
Geradenschnittpunkte berechnen.
Gegeben sind die Funktionsgleichungen zweier Geraden g1(x) und g2(x). Berechnen Sie den Schnittpunkt beider Geraden und zeichnen Sie die Geraden in ein Koordinatensystem.
Gib den Schnittpunkt in das Eingabefeld ein: "S(1;3)" oder S(1|3)" zum Beispiel.
g1(x)=21x+2g2(x)=−21x+4
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Geradenschnittpunkte berechnen
Setze dafür g1(x) und g2(x) gleich.
21x+2 = −21x+4 +21x−2 21x+21x = 4−2 xS = 2 ↓ Setze x in g1(x) ein.
y = 1+2 yS = 3 ⇒S(xS∣yS)=S(2∣3)
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt S. Diese legen die Geraden eindeutig fest.
Hast du eine Frage oder Feedback?
g1(x)=2x−1g2(x)=−2x+1
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Geradenschnittpunkt berechnen
Setze g1(x) und g2(x) gleich.
2x−1 = −2x+1 +2x+1 2x+2x = 1+1 4x = 2 :4 xS = 21 ↓ Setze x in g1(x) ein.
y = 2⋅21−1 y = 1−1 yS = 0 ⇒S(xS∣yS)=S(21∣0)
⇒ S ist der Schnittpunkt der Geraden.
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt S. Diese legen die Geraden eindeutig fest.
Hast du eine Frage oder Feedback?
g1(x)=43x−4g2(x)=−21x−1
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Geradenschnittpunkt berechnen
Setze g1(x) und g2(x) gleich.
g1(x) = g2(x) 43x−4 = −21x−1 +21x+4 43x+21x = −1+4 1,25x = 3 1,25 x = 1,253 xS = 2,4 ↓ Setze xS in g1(x) ein.
y = 43⋅2,4−4 y = 1,8−4 yS = −2,2 ⇒S(xS∣yS)=S(2,4∣−2,2)
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt S. Diese legen die Geraden eindeutig fest.
Hast du eine Frage oder Feedback?
g1(x)=−21x+2g2(x)=21x+3
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Geradenschnittpunkt berechnen
Setze g1(x) und g2(x) gleich.
g1(x) = g2(x) −21x+2 = 21x+3 +21x−3 2−3 = 21x+21x xS = −1 ↓ Setze xS in g1(x) ein.
y = −21⋅(−1)+2 y = 21+2 yS = 2,5 ⇒S(xS∣yS)=S(−1∣2,5)
⇒ S ist der Schnittpunkt der Geraden.
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt S. Diese legen die Geraden eindeutig fest.
Hast du eine Frage oder Feedback?
g1(x)=32x+2g2(x)=21x+3
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Geradenschnittpunkt berechnen
Setze g1(x) und g2(x) gleich.
g1(x) = g2(x) 32x+2 = 21x+3 −21x−2 32x−21x = 3−2 ↓ Bringe die Brüche auf den kleinsten gemeinsamen Nenner.
64x−63x = 3−2 61x = 1 :61 x = 611 ↓ Du dividierst durch einen Bruch → Multipliziere mit dem Kehrwert.
xS = 6 Setze xS in g1(x) ein.
y=32⋅6+2
y=4+2
yS=6
⇒S(xS∣yS)=S(6∣6)
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt S. Diese legen die Geraden eindeutig fest.
Hast du eine Frage oder Feedback?
g1(x)=43x+1g2(x)=21x+2
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lineare Funktionen
Geradenschnittpunkt berechnen
Setze g1(x) und g2(x) gleich.
g1(x)=g2(x)
43x+1 = 21x+2 −21x−1 43x−21x = 2−1 ↓ Bringe die Brüche auf den kleinsten gemeinsamen Nenner .
43x−42x = 2−1 41x = 1 :41 x = 411 ↓ Du dividierst durch einen Bruch → Multipliziere mit dem Kehrwert.
xS = 4 Setze xS in g1(x) ein.
y=43⋅4+1
y=3+1
yS=4
⇒S(xS∣yS)=S(4∣4)
S ist der Schnittpunkt der Geraden
Zeichnung
Verbinde jeweils die y-Achsenabschnitte (hier A und B) mit dem berechneten Schnittpunkt S. Diese legen die Geraden eindeutig fest.
Hast du eine Frage oder Feedback?
- 5
Betrachte folgende Graphen.
Bestimme die Funktionsgleichungen von allen 4 Geraden.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Geradengleichung
f(x):y=mfx+bf
Um die Geradengleichung von f zu bestimmen, liest du zuerst zwei Punkte aus dem Diagramm ab, die auf der Geraden f liegen. In diesem Fall ergibt sich zum Beispiel A(0∣3) und B(4∣2). Bestimme mit diesen die Steigung von f mit der Formel.
mf=xB−xAyB−yA
Setz die Werte ein.
mf=4−02−3=−41
Bestimme jetzt den y-Achsenabschnitt bf, indem du einen Punkt in die allgemeine Geradengleichung einsetzt, der auf f liegt, oder abliest, bei welchem Wert f die y-Achse schneidet.
f(x):y=mfx+bf
Setz zum Beispiel A ein.
3=−41⋅0+bf
Vereinfache.
3=bf⇒bf=3
Also lautet die Geradengleichung f(x)=−41⋅x+3.
g(x):y=mgx+bg
Um die Geradengleichung von g zu bestimmen, liest du zuerst zwei Punkte aus dem Diagramm ab, die auf der Geraden g liegen. In diesem Fall ergibt sich zum Beispiel C(−4∣0) und D(0∣1). Bestimme mit diesen die Steigung von g mit der Formel.
mg=xD−xCyD−yC
Setz die Werte ein.
mg=0−(−4)1−0=41
Bestimme jetzt den y-Achsenabschnitt bg, indem du einen Punkt in die allgemeine Geradengleichung einsetzt, der auf g liegt, oder abliest, bei welchem Wert g die y-Achse schneidet.
g(x):y=mgx+bg
Setz zum Beispiel D ein.
1=41⋅0+bg
Vereinfache.
1=bg⇒bg=1
Also lautet die Geradengleichung g(x)=41⋅x+1.
h(x):y=mhx+bh
Um die Geradengleichung von h zu bestimmen, liest du zuerst zwei Punkte aus dem Diagramm ab, die auf der Geraden h liegen. In diesem Fall ergibt sich zum Beispiel E(−1∣0) und A(0∣3). Bestimme mit diesen die Steigung von h mit der Formel.
mh=xA−xEyA−yE
Setz die Werte ein.
mh=0−(−1)3−0=3
Bestimme jetzt den y-Achsenabschnitt bh, indem du einen Punkt in die allgemeine Geradengleichung einsetzt, der auf h liegt, oder abliest, bei welchem Wert h die y-Achse schneidet.
h(x):y=mhx+bh
Setz zum Beispiel A ein.
3=3⋅0+bh
Vereinfache.
3=bh⇒bh=3
Also lautet die Geradengleichung h(x)=3⋅x+3.
i(x):y=mix+bi
Um die Geradengleichung von i zu bestimmen, liest du zuerst zwei Punkte aus dem Diagramm ab, die auf der Geraden i liegen. In diesem Fall ergibt sich zum Beispiel F(0∣−3) und S(6∣0). Bestimme mit diesen die Steigung von i mit der Formel.
mi=xS−xFyS−yF
Setz die Werte ein.
mi=6−00−(−3)=21
Bestimme jetzt den y-Achsenabschnitt bi, indem du einen Punkt in die allgemeine Geradengleichung einsetzt, der auf i liegt, oder abliest, bei welchem Wert i die y-Achse schneidet.
i(x):y=mix+bi
Setz zum Beispiel F ein.
−3=21⋅0+bi
Vereinfache.
−3=bi⇒bi=−3
Also lautet die Geradengleichung i(x)=21⋅x−3.
Hast du eine Frage oder Feedback?
Bestimme den Schnittpunkt von g und h , sowie die Nullstelle von f.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte zweier Funktionen berechnen
Schnittpunkt P(xp∣yp) von g und h
Um den Schnittpunkt von zwei Funktionen zu bestimmen, setzt du diese gleich und formst nach x um. Die Funktionsgleichungen lauten (Teilaufgabe a) g(x):y=41x+1 und h(x):y=3x+3.
41xP+1 = 3xP+3 −3xp−1 ↓ Subtrahiere 3xP und 1.
−411xP = 2 ÷(−411) ↓ Dividiere durch −411.
xp = −118 Setz nun −118 in die Geradengleichung von g oder h ein, um yP zu bestimmen.
h(xP):yP=3⋅xP+3
Setz xP ein.
yP=3⋅(−118)+3=119
Die Geraden g und h schneiden sich also bei P(−118119).
Die Nullstelle xNf von f bestimmst du, indem du die Funktionsgleichung f(x):y=−41x+3 mit 0 gleichsetzt und nach x umformst.
−41xNf+3 = 0 −3 −41xNf = −3 :41 xNf = 12 Die Nullstelle von f ist also 12.
Hast du eine Frage oder Feedback?
Berechne die beiden Schnittpunkte, die außerhalbdes Bildbereichs liegen.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte zweier Funktionen berechnen
Der Schnittpunkt von h und i und der Schnittpunkt von g und i liegen außerhalb des Bildbereichs.
Schnittpunkt T(xT∣yT) von h und i
Um den Schnittpunkt von zwei Funktionen zu bestimmen, setzt du diese gleich und formst nach x um. Die Funktionsgleichungen lauten (Teilaufgabe a) h(x):y=3x+3 und i(x):y=21x−3.
3xT+3 = 21xT−3 −21x−3 25xT = −6 :25 xT = −512 Setz nun −512 in die Geradengleichung von h oder i ein, um yT zu bestimmen.
h(xT):yT=3⋅xT+3
Setz xT ein.
yT=3⋅(−512)+3=−521
Die Geraden h und i schneiden sich also bei T(−512−521).
Schnittpunkt Q(xQ∣yQ) von g und i
Um den Schnittpunkt von zwei Funktionen zu bestimmen, setzt du diese gleich und formst nach x um. Die Funktionsgleichungen lauten (Teilaufgabe a) g(x):y=41x+1 und i(x):y=21x−3.
41xQ+1 = 21xQ−3 −21x−1 −41xQ = −4 :(−41) xQ=16
Setz nun 16 in die Geradengleichung von g oder i ein, um yQ zu bestimmen.
g(xQ):yQ=41⋅xQ+1
Setz xQ ein.
yQ=41⋅16+1=5
Die Geraden g und i schneiden sich also bei Q(16∣5).
Hast du eine Frage oder Feedback?
Wie viele Schnittpunkte gibt es höchstens bei vier Geraden, die jeweils nicht parallel sind?
Schnittpunkte kann es höchstens geben.Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Gerade im Koordinatensystem
Es gibt insgesamt 6 Schnittpunkte, nämlich die folgenden:
f und g
f und h
f und i
g und h
g und i
h und i
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- 6
Berechne den Schnittpunkt der Geradenpaare.
Gib den Schnittpunkt in das Eingabefeld ein, zum Beispiel so: "S(4|-5)" oder "S(4;-5)"
Wenn es keinen Schnittpunkt gibt, gib "-" ein.
y=3x+4 undy=−2x+14
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte von Funktionen berechnen
y = 3x+4 y = −2x+14 ↓ Die Geraden werden gleichgesetzt, um die x-Koordinate des zu berechnen.
3x+4 = −2x+14 +2x; −4 5x = 10 :5 x = 2 ↓ Den x-Wert in eine der beiden Geraden einsetzen, um die y-Koordinate zu berechnen
y = 3⋅2+4 ↓ Punkt vor Strich beachten
y = 10 ↓ ⇒ Schnittpunkt: S(2|10)
Hast du eine Frage oder Feedback?
y=6x−3 und y=7x−11
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte von Funktionen berechnen
Hast du eine Frage oder Feedback?
y=8x+3 und y=−4x+6
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte von Funktionen berechnen
Hast du eine Frage oder Feedback?
y=7x−14 und y=7x−3
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte von Funktionen berechnen
Geraden mit gleicher Steigung (hier 7) schneiden sich nicht, denn sie sind parallel zueinander.Setzt man die Funktionsterme gleich, so erhält man eine falsche Aussage, also keinen Schnittpunkt.
7x−14 = 7x−3 −7x −14 = −3 ↓ falsche Aussage!
Hast du eine Frage oder Feedback?
y=61x−4 und y=31x−10
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte von Funktionen berechnen
y = 61x−4 y = 31x−10 ↓ Die Geraden werden gleichgesetzt, um die x-Koordinate zu berechnen
61x−4 = 31x−10 −31x; +4 −61x = −6 :(−61) x = 36 ↓ Den x-Wert in eine der beiden Koordinaten einsetzen, um die y-Koordinate zu berechnen
y = 31⋅36−10 ↓ Punkt vor Strich beachten
y = 2 ↓ ⇒ Schnittpunkt: S (36|2)
Hast du eine Frage oder Feedback?
y=21x+23 und y=21
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkte von Funktionen berechnen
y = 21x+23 y = 21 ↓ Die Geraden werden gleichgesetzt, um die x-Koordinate zu berechnen
21x+23 = 21 −23 21x = −1 ⋅2 x = −2 ↓ Den x-Wert in eine der beiden Geraden einsetzen, um die y-Koordinate zu berechnen
y = 21 ↓ ⇒ Schnittpunkt: S(-2 | 0,5)
Hast du eine Frage oder Feedback?
- 7
Zeige rechnerisch, dass sich die drei Geraden g1: y=0,5x ; g2: y=x−1,5 ; g3: y=−2x+7,5 in genau einem Punkt schneiden.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkt zweier Geraden
g2: y=x−1,5 ; g3: y=−2x+7,5
Es ist hier zu empfehlen, zunächst den Schnittpunkt von zwei Geraden zu berechnen und dann zu prüfen, ob der Schnittpunkt auch ein Punkt auf der anderen Gerade ist.
Zwei der drei Geraden werden gleichgesetzt, um die x-Koordinate des Schnittpunktes zu berechnen.
x−1,5 = −2x+7,5 ↓ Addiere zunächst 2x und anschließend 1,5.
3x = 9 ↓ Dividiere durch 3.
x = 3 Den x-Wert in eine der beiden gleichgesetzten Geraden einsetzen (z. B. g2), um die y-Koordinate des Schnittpunktes von g2 und g3 zu berechnen.
y=3−1,5=1,5
⇒ S(3∣1,5)
Gerade überprüfen
g1: y=0,5x
Der Schnittpunkt wird nun in g1 eingesetzt. Das heißt, dass x und y der Gerade g1 durch 3 und 1,5 ersetzt werden.
1,5=0,5⋅3
Prüfe ob die so entstandene Aussage wahr ist, um festzustellen, ob g1 durch S läuft.
1,5=1,5
⇒ Dies ist eine wahre Aussage, also ist S der gemeinsame und einzige Schnittpunkt aller drei Geraden.
- 8
Prüfe, ob die Geraden g,h,i durch einen Punkt verlaufen.
g(x)=x+1;h:2y+x+4=0;i:3y−5x=7
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkt von Geraden
Bringe zuerst alle Geraden in die allgeimeine Form y=mx+t.
Gerade g:
g(x)=x+1
⇔y=x+1
Gerade h:
2y+x+4=0
⇔2y=−x−4
⇔y=−21x−2
Gerade i:
3y−5x=7
⇔3y=5x+7
⇔y=35x+37
Bestimme den Schnittpunkt von g und h
Setze dazu die jeweiligen rechten Seiten gleich.
x+1 = −21x−2 +21x−1 ↓ Sortiere nach x-Termen und Zahlen.
x+21x = −2−1 ↓ Fasse zusammen.
23x = −3 :23 x = −2 Setze in g ein, um den Schnittpunkt zu erhalten.
y=−2+1=−1
Der Schnittpunkt ist Sgh(−2∣−1).
Bestimme den Schnittpunkt von g und i
Setze dazu die jeweiligen rechten Seiten gleich.
x+1 = 35x+37 −35x−1 ↓ Sortiere nach x-Termen und Zahlen.
x−35x = 37−1 ↓ Fasse zusammen.
−32x = 34 :(−32) x = −2 Setze in g ein, um den Schnittpunkt zu erhalten.
y=−2+1=−1
Der Schnittpunkt ist Sgi(−2∣−1).
Da sich g mit h und mit i im selben Punkt schneidet, schneiden sich auch h und i in diesem Punkt. Die Geraden laufen also alle durch den Punkt (−2∣−1).
Hast du eine Frage oder Feedback?
g(x)=61x+23;h(x)=−32x+2;i:2x−y=3
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkt von Geraden
Bringe zuerst alle Geraden in die allgeimeine Form y=mx+t.
Gerade g:
g(x)=61x+23
⇔y=61x+23
Gerade h:
h(x)=−32x+2
⇔y=−32x+2
Gerade i:
2x−y=3
⇔y=2x−3
Bestimme den Schnittpunkt von g und h
Setze dazu die jeweiligen rechten Seiten gleich.
61x+23 = −32x+2 +32x−23 ↓ Sortiere nach x-Termen und Zahlen.
61x+32x = 2−23 ↓ Fasse zusammen.
65x = 21 :65 x = 53 Setze in g ein, um den Schnittpunkt zu erhalten.
y=61⋅53+23
=101+23=1016
=58
Der Schnittpunkt ist Sgh(53∣58).
Bestimme den Schnittpunkt von g und i
Setze dazu die jeweiligen rechten Seiten gleich.
61x+23 = 2x−3 −2x−23 ↓ Sortiere nach x-Termen und Zahlen.
61x−2x = −3−23 ↓ Fasse zusammen.
−611x = −29 :(−611) x = 29⋅116=1127 Setze in g ein, um den Schnittpunkt zu erhalten.
y=61⋅1127+23
=229+23=2242
=1121
Der Schnittpunkt ist Sgi(1127∣1121).
Damit schneidet die Gerade g die Gerade h in einem anderen Punkt als die Gerade i. Also laufen die Geraden nicht durch einen Punkt.
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- 9
Bestimmung von Schnittpunkten
Gegeben ist eine Gerade g und eine Gerade h.
Bestimme die Geradengleichungen von g und h.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Geradengleichung
Der Parameter m ist die Steigung der Geraden. Der Parameter t ist der y-Achsenabschnitt.
Gerade g:
y=mgx+tg
Die Gerade g hat die Steigung −23, das heißt mg=−23.
y=−23x+tg
Sie schneidet die y-Achse bei 29, das heißt tg=29.
y=−23x+29
Gerade h:
y=mhx+th
Die Gerade h hat die Steigung 2, das heißt mh=2
y=2x+th
Die Gerade schneidet die y-Achse bei 1, das heißt th=1.
y=2x+1
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Lies den Schnittpunkt ab.
Gib den Punkt in das Eingabefeld ein. Beispiel: "(-2;1)" oder "(-2|1)"
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Schnittpunkt
Schnittpunkte ablesen
Wir lesen aus der Zeichnung den Schnittpunkt SP(1∣3) ab.
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- 10
Der Leuchtturm
Ein Leuchtturm befindet sich im Punkt L(4∣8). Mit deinem Schiff befindest du dich auf dem Kurs y=0,5x+1.
Runde alle Ergebnisse auf zwei Stellen nach dem Komma. Es gibt verschiedene Lösungswege.
Welchen Abstand hat dein Schiff zum Leuchtturm, wenn es sich bei x=0 befindet.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Satz des Pythagoras
Berechnung des Abstands an der Stelle x=0.
Grundsätzlich ist eine Skizze des Problems immer hilfreich. Es kann einerseits zu einer graphsichen Lösung führen oder auch den Ansatz zu einer rechnerischen Lösung veranschaulichen.
An der Stelle x=0 befindet sich das Schiff im Punkt P(0∣1).
Der Abstand zwischen Schiff und Leuchtturm ist die Länge der Strecke PL.
In der Skizze lässt sich ein rechtwinkliges Dreieck finden, sodass der Abstand mit dem Satz des Pythagoras berechnet werden kann:
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Skizziere ein Koordinatensystem, zusammen mit dem Punkt L(4∣8) und die Route des Schiffes.
Das Schiff fährt auf besagter Route y=0,5x+1. Bei welchen Koordinaten hat es den kürzesten Abstand zum Leuchtturm? Gib den Punkt in der Form (x,y) an.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Lotgerade
Graphische Lösung
Die kürzeste Strecke zwischen Schiff und Leuchtturm gibt es dann, wenn die Verbindungslinie senkrecht zur Schiffsroute steht. Man spricht von der Lotgeraden.
Wenn man die Verbindungslinie senkrecht zur Schiffsroute einzeichnet, ergibt sich der Punkt P(6∣4). Dort muss sich das Schiff befinden, damit es den kürzesten Abstand zum Leuchtturm hat.
Modellieren der Lotgeraden
Gesucht ist eine Gerade, die senkrecht zur Schiffsroute y=0,5x+1 ist. Diese muss die Steigung m=−2 haben. Zudem muss die Gerade durch den Punkt L(4∣8) verlaufen.
Der Ansatz für diese Gerade lautet:
yLot=−2x+b
yLot = −2x+b ↓ Einsetzen von L(4∣8)
8 = −2⋅4+b 8 = −8+b +8 16 = b Die Lotgerade ist damit yLot=−2x+16.
x-Koordinate des Schnittpunkts
Die gesuchten Koordinaten sind der Schnittpunkt der beiden Geraden:
y = yLot 0,5x+1 = −2x+16 −16 0,5x−15 = −2x −0,5x −15 = −2,5x ⋅(−1) 15 = 2,5x :2,5 6 = x y-Koordinate des Schnittpunkts
Die y-Koordinate kann mit beiden Geraden bestimmt werden. Mit der Schiffsroute zum Beispiel:
y=0,5⋅6+1=3+1=4
Der Schnittpunkt ist also P(6∣4).
Hast du eine Frage oder Feedback?
Es gibt eine einfache, graphische Lösung und eine aufwändigere, rechnerische Lösung. Für die rechnerische Lösung muss eine Gerade für das Lot modelliert werden.
Gib den kürzesten Abstand zwischen Schiff und Leuchtturm an.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Satz des Pythagoras
Kürzester Abstand zwischen Schiff und Leuchtturm
Wie in Teilaufgabe (a) kann der Abstand zwischen den Punkten mit dem Satz des Pythagoras berechnet werden:
∣PL∣=22+42=20≈4,47
Hast du eine Frage oder Feedback?
Berechne den Abstand zwischen den Punkten L(4∣8) (Leuchtturm) und P(6∣4) (Schiff).
- 11
Schnittpunkte zweier Geraden berechnen
Bestimme den Schnittpunkt der Geraden g:y=2x+3 und h:y=−x+6
Setze die Gleichungen gleich, um den x-Wert des Schnittpunktes zu berechnen: 2x+3=−x+6.
Addiere x auf beiden Seiten der Gleichung, um alle x-Terme auf einer Seite zu haben: 3x+3=6.
Subtrahiere 3 auf beiden Seiten, um x zu isolieren: 3x=3.
Teile beide Seiten durch 3, um den Wert von x zu erhalten: x=1.
Setze den Wert von x in eine der beiden Gleichungen ein, um y zu berechnen. Wir verwenden die erste Gleichung: y=2⋅1+3.
Berechne den Wert von y: y=2+3=5.
Der Schnittpunkt S hat die Koordinaten (1;5).
Setze die Gleichungen gleich, um den x-Wert zu finden. Löse dann nach x auf und setze diesen Wert in eine der Gleichungen ein, um y zu berechnen.
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