Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +4y = -41 .

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

Lösung einblenden

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

3x +4( -5 ) = -41

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x +4( -5 ) = -41
3x -20 = -41 | +20
3x = -21 |:3
x = -7

Die Lösung ist somit: (-7|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +4y = 3 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|7)
denn 5⋅( - 5 ) +47 = -25 +28 = 3

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|2)
denn 5⋅( - 1 ) +42 = -5 +8 = 3

Oder : (-9|12)
denn 5⋅( - 9 ) +412 = -45 +48 = 3

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-y = -4 (I) 3x -y = 8 (II)

Lösung einblenden
-y = -4 (I) 3x -y = 8 (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 = -4 |:(-1 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

+y = 4 (I) 3x -y = 8 (II)

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

3x -1 · 4 = 8
3x -4 = 8 | +4
3x = 12 |:3
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = 4 (I) x +3y = 11 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 4 (I) x +3y = 11 (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 = 11 | -3y
x = 11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = 4 (I) x = ( 11 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 11 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 11 -3y ) +2y = 4
-12y +44 +2y = 4
-10y +44 = 4 | -44
-10y = -40 |:(-10 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -34

= 11 -12

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -5y = 19 (I) 3x +y = -1 (II)

Lösung einblenden
-x -5y = 19 (I) 3x +y = -1 (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 = -1
y +3x = -1 | -3x
y = -1 -3x

Als neues LGS erhält man so:

-x -5y = 19 (I) +y = ( -1 -3x ) (II)

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

-x -5 · ( -1 -3x ) = 19
-x +15x +5 = 19
14x +5 = 19 | -5
14x = 14 |:14
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 -31

= -1 -3

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5 = 3( -x +2 )-4y (I)
23 = -3x +2y (II)

Lösung einblenden

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

5 = 3( -x +2 )-4y (I)
23 = -3x +2y (II)
5 = -3x +6 -4y | -5 +3x +4y (I)
23 = -3x +2y | -23 +3x -2y (II)
3x +4y = 1 (I) 3x -2y = -23 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +4y = 1
4y +3x = 1 | -3x
4y = 1 -3x |:4
y = 1 4 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 4 - 3 4 x ) (I) 3x -2y = -23 (II)

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

3x -2 · ( 1 4 - 3 4 x ) = -23
3x + 3 2 x - 1 2 = -23
9 2 x - 1 2 = -23 |⋅ 2
2( 9 2 x - 1 2 ) = -46
9x -1 = -46 | +1
9x = -45 |:9
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 4 - 3 4 ( -5 )

= 1 4 + 15 4

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

5x -2y = ?

4x -3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

5x -2y = -20 -10 = -30

4x -3y = -16 -15 = -31

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -2y = -30

4x -3y = -31

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x -3y = 12 (I) x +3y = -4 (II)

Lösung einblenden
3x -3y = 12 (I) x +3y = -4 (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 = -4 | -3y
x = -4 -3y

Als neues LGS erhält man so:

3x -3y = 12 (I) x = ( -4 -3y ) (II)

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

3 · ( -4 -3y ) -3y = 12
-9y -12 -3y = 12
-12y -12 = 12 | +12
-12y = 24 |:(-12 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 -3( -2 )

= -4 +6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 26.
Wenn man aber vom 4-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 26 (I) 4x -2y = 0 (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 = 26 | -6y
x = 26 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 26 -6y ) (I) 4x -2y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 26 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 26 -6y ) -2y = 0
-24y +104 -2y = 0
-26y +104 = 0 | -104
-26y = -104 |:(-26 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 26 -64

= 26 -24

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 4