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Äquivalenzumformungen

Eine Waage bleibt im Gleichgewicht, solange links und rechts dasselbe passiert — genauso löst man Gleichungen.

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Gleichungen als Waage

  • Gleichung:zwei Terme, verbunden durch ein Gleichheitszeichen: \(3x+2=11\).
  • Lösung:Zahl, die beim Einsetzen eine wahre Aussage liefert: \(x=3\), denn \(3\cdot3+2=11\).
  • Lösungsmenge:alle Lösungen in Mengenklammern: \(L=\{3\}\).
  • Äquivalenzumformung:auf beiden Seiten dasselbe rechnen — die Lösungsmenge ändert sich nicht.

Löse die Gleichung an der Waage: Wähle Umformungen, bis links nur noch ein x liegt. Probiere auch „− 1 nur links“ und beobachte, was passiert.

Gleichungswaage

Halte fest: Nur wer auf beiden Seiten dasselbe tut, hält die Waage im Gleichgewicht — und die Lösung bleibt dieselbe.

Merke

Gleichung: Zwei Terme, verbunden durch ein Gleichheitszeichen: \(3x+2=11\).

Lösung: Eine Zahl, die beim Einsetzen eine wahre Aussage liefert. Die Lösungsmenge \(L=\{3\}\) enthält alle Lösungen.

Äquivalenzumformung: Auf beiden Seiten dasselbe rechnen; die Lösungsmenge ändert sich nicht.

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Schritt für Schritt umformen

Merke

Äquivalenzumformungen: Auf beiden Seiten dieselbe Zahl oder denselben Term addieren oder subtrahieren; beide Seiten mit derselben Zahl \(\ne0\) multiplizieren oder durch sie dividieren.

Ziel: \(x=\ldots\), die Variable steht allein auf einer Seite.

Reihenfolge: Erst die \(x\)-Glieder auf eine Seite, dann die Zahlen, zuletzt teilen. Die Umformung schreibt man hinter einen senkrechten Strich.

  • Ziel:\(x=\ldots\) — die Variable steht allein auf einer Seite.
  • Reihenfolge:erst die x-Glieder auf eine Seite, dann die Zahlen, zuletzt teilen.
  • Schreibweise:die Umformung hinter einen senkrechten Strich: \(\;|-2x\).
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Allgemeine Hinweise

Nie nur eine Seite

Wer nur links \(-7\) rechnet, verändert die Gleichung. Jede Umformung gilt für die ganze Gleichung.

Nicht mit 0 multiplizieren

\(\cdot\,0\) macht aus jeder Gleichung \(0=0\) — das ist keine Äquivalenzumformung, die Lösung geht verloren.

Minus vor dem x

Aus \(-x=4\) wird mit \(\cdot(-1)\) auf beiden Seiten \(x=-4\).

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