Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +4y = -16 .

Bestimme x so, dass (x|-3) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -3 in die Gleichung ein und erhält:

4x +4( -3 ) = -16

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

4x +4( -3 ) = -16
4x -12 = -16 | +12
4x = -4 |:4
x = -1

Die Lösung ist somit: (-1|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +5y = -10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-2)
denn -2⋅0 +5( - 2 ) = 0 -10 = -10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|0)
denn -2⋅5 +50 = -10 +0 = -10

Oder : (-5|-4)
denn -2⋅( - 5 ) +5( - 4 ) = 10 -20 = -10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = -4 (I) -3x -2y = -14 (II)

Lösung einblenden
-x = -4 (I) -3x -2y = -14 (II)

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

-x = -4 |:(-1 )
x = 4

Als neues LGS erhält man so:

x = 4 (I) -3x -2y = -14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch 4 ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · 4 -2y = -14
-12 -2y = -14
-2y -12 = -14 | +12
-2y = -2 |:(-2 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = 9 (I) 2x -4y = -18 (II)

Lösung einblenden
4x +y = 9 (I) 2x -4y = -18 (II)

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

4x + y = 9
y +4x = 9 | -4x
y = 9 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 -4x ) (I) 2x -4y = -18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( 9 -4x ) = -18
2x +16x -36 = -18
18x -36 = -18 | +36
18x = 18 |:18
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 -41

= 9 -4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = 17 (I) 4x -5y = -34 (II)

Lösung einblenden
x +3y = 17 (I) 4x -5y = -34 (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 +3y = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 4x -5y = -34 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 17 -3y ) -5y = -34
-12y +68 -5y = -34
-17y +68 = -34 | -68
-17y = -102 |:(-17 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -36

= 17 -18

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 4 x + 1 3 y = - 2 3 (I) 3x +3y = -9 (II)

Lösung einblenden
1 4 x + 1 3 y = - 2 3 (I) 3x +3y = -9 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

1 4 x + 1 3 y = - 2 3
1 3 y + 1 4 x = - 2 3 |⋅ 12
12( 1 3 y + 1 4 x) = -8
4y +3x = -8 | -3x
4y = -8 -3x |:4
y = -2 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -2 - 3 4 x ) (I) 3x +3y = -9 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -2 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 3 · ( -2 - 3 4 x ) = -9
3x - 9 4 x -6 = -9
3 4 x -6 = -9 |⋅ 4
4( 3 4 x -6 ) = -36
3x -24 = -36 | +24
3x = -12 |:3
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 - 3 4 ( -4 )

= -2 +3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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.:

-1x +1y = ?

-5x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-1x +1y = -3 +1 = -2

-5x +4y = -15 +4 = -11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +1y = -2

-5x +4y = -11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x +2y = -14 (I) -x -4y = 21 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = -14 (I) -x -4y = 21 (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 -4y = 21 | +4y
-x = 21 +4y |:(-1 )
x = -21 -4y

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = -14 (I) x = ( -21 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -21 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -21 -4y ) +2y = -14
-16y -84 +2y = -14
-14y -84 = -14 | +84
-14y = 70 |:(-14 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -21 -4( -5 )

= -21 +20

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 13.
Wenn man aber vom 4-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -14.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 13 (I) 4x -6y = -14 (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 +4y = 13 | -4y
x = 13 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 -4y ) (I) 4x -6y = -14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 13 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 13 -4y ) -6y = -14
-16y +52 -6y = -14
-22y +52 = -14 | -52
-22y = -66 |:(-22 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -43

= 13 -12

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 3