Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +3y = -23 .

Bestimme y so, dass (-5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -5 in die Gleichung ein und erhält:

( -5 ) +3y = -23

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -5 ) +3y = -23
-5 +3y = -23
3y -5 = -23 | +5
3y = -18 |:3
y = -6

Die Lösung ist somit: (-5|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x - y = -7 .

Bestimme eine mögliche Lösung (x|y) dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|3)
denn -4⋅1 -13 = -4 -3 = -7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|7)
denn -4⋅0 -17 = 0 -7 = -7

Oder : (2|-1)
denn -4⋅2 -1( - 1 ) = -8 +1 = -7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-y = -2 (I) -3x +y = 5 (II)

Lösung einblenden
-y = -2 (I) -3x +y = 5 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

-y = -2 |:(-1 )
y = 2

Als neues LGS erhält man so:

+y = 2 (I) -3x +y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch 2 ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 1 · 2 = 5
-3x +2 = 5 | -2
-3x = 3 |:(-3 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -21 (I) -x +2y = -15 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -21 (I) -x +2y = -15 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung kein Koeffizient vor dem x ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach x umstellt:

-x +2y = -15 | -2y
-x = -15 -2y |:(-1 )
x = 15 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = -21 (I) x = ( 15 +2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 15 +2x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 15 +2y ) +4y = -21
2y +15 +4y = -21
6y +15 = -21 | -15
6y = -36 |:6
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:

x = 15 +2( -6 )

= 15 -12

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -5y = -25 (I) -2x +4y = 20 (II)

Lösung einblenden
5x -5y = -25 (I) -2x +4y = 20 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -5y = -25
-5y +5x = -25 | -5x
-5y = -25 -5x |:(-5 )
y = 5 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 5 + x ) (I) -2x +4y = 20 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 5 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 4 · ( 5 + x ) = 20
-2x +4x +20 = 20
2x +20 = 20 | -20
2x = 0 |:2
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:

y = 5 +0

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2( x +7 )-3y = -3x - y (I)
-4x +3y = -3x -2( 16 + y) (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

-2( x +7 )-3y = -3x - y (I)
-4x +3y = -3x -2( 16 + y) (II)
-2x -14 -3y = -3x - y | + 14 +3x + y (I)
-4x +3y = -3x -32 -2y | + 3x +2y (II)
x -2y = 14 (I) -x +5y = -32 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung kein Koeffizient vor dem x ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach x umstellt:

-x +5y = -32 | -5y
-x = -32 -5y |:(-1 )
x = 32 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x -2y = 14 (I) x = ( 32 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 32 +5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 32 +5y ) -2y = 14
5y +32 -2y = 14
3y +32 = 14 | -32
3y = -18 |:3
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:

x = 32 +5( -6 )

= 32 -30

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 und y = 5 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

1x +5y = ?

3x +18y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

1x +5y = 1 +25 = 26

3x +18y = 3 +90 = 93

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +5y = 26

3x +18y = 93

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +5y = -17 (I) 2x +2y = -18 (II)

Lösung einblenden
-2x +5y = -17 (I) 2x +2y = -18 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +5y = -17
5y -2x = -17 | +2x
5y = -17 +2x |:5
y = - 17 5 + 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 17 5 + 2 5 x ) (I) 2x +2y = -18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 17 5 + 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 · ( - 17 5 + 2 5 x ) = -18
2x + 4 5 x - 34 5 = -18
14 5 x - 34 5 = -18 |⋅ 5
5( 14 5 x - 34 5 ) = -90
14x -34 = -90 | +34
14x = -56 |:14
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:

y = - 17 5 + 2 5 ( -4 )

= - 17 5 - 8 5

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 10.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 2.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

Aus den Sätzen der Aufgabenstellung ergibt sich somit folgendes lineare Gleichungssystem:

x +2y = 10 (I) 2x -2y = 2 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem x ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach x umstellt:

x +2y = 10 | -2y
x = 10 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 -2y ) (I) 2x -2y = 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 -2x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 10 -2y ) -2y = 2
-4y +20 -2y = 2
-6y +20 = 2 | -20
-6y = -18 |:(-6 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:

x = 10 -23

= 10 -6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 3