Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x + y = 9 .

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

Lösung einblenden

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

-2( -5 ) + y = 9

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-2( -5 ) + y = 9
10 + y = 9
y +10 = 9 | -10
y = -1

Die Lösung ist somit: (-5|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|2)
denn 1⋅0 +12 = 0 +2 = 2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|1)
denn 1⋅1 +11 = 1 +1 = 2

Oder : (-1|3)
denn 1⋅( - 1 ) +13 = -1 +3 = 2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = 6 (I) 4x -y = -9 (II)

Lösung einblenden
-3x = 6 (I) 4x -y = -9 (II)

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

-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

Als neues LGS erhält man so:

x = -2 (I) 4x -y = -9 (II)

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

4 · ( -2 ) - y = -9
-8 - y = -9
-y -8 = -9 | +8
-y = -1 |:(-1 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = -13 (I) x -3y = 0 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -13 (I) x -3y = 0 (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 -3y = 0 | +3y
x = 3y

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = -13 (I) x = 3 y (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch 3x ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · 3y + y = -13
12y + y = -13
13y = -13 |:13
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3( -1 )

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = -16 (I) -x -y = -10 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = -16 (I) -x -y = -10 (II)

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

-x - y = -10
-y - x = -10 | + x
-y = -10 + x |:(-1 )
y = 10 - x

Als neues LGS erhält man so:

-x -2y = -16 (I) +y = ( 10 - x ) (II)

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

-x -2 · ( 10 - x ) = -16
-x +2x -20 = -16
x -20 = -16 | +20
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 - 4

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x - y = -15 +2y (I)
2( -8 + y) = -5x (II)

Lösung einblenden

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

-3x - y = -15 +2y (I)
2( -8 + y) = -5x (II)
-3x - y = -15 +2y | -2y (I)
-16 +2y = -5x | + 16 +5x (II)
-3x -3y = -15 (I) 5x +2y = 16 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x -3y = -15
-3y -3x = -15 | +3x
-3y = -15 +3x |:(-3 )
y = 5 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 5 - x ) (I) 5x +2y = 16 (II)

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

5x + 2 · ( 5 - x ) = 16
5x -2x +10 = 16
3x +10 = 16 | -10
3x = 6 |:3
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 - 2

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

-3x +4y = ?

-6x +7y = ?

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

-3x +4y = 15 +4 = 19

-6x +7y = 30 +7 = 37

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +4y = 19

-6x +7y = 37

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

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

3x + y = 3
y +3x = 3 | -3x
y = 3 -3x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 3 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -3 · ( 3 -3x ) = 2
2x +9x -9 = 2
11x -9 = 2 | +9
11x = 11 |:11
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 -31

= 3 -3

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (1|0)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 7.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -1.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 7 (I) 3x -4y = -1 (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 +6y = 7 | -6y
x = 7 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 -6y ) (I) 3x -4y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 7 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 7 -6y ) -4y = -1
-18y +21 -4y = -1
-22y +21 = -1 | -21
-22y = -22 |:(-22 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -61

= 7 -6

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1