Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +3y = -21 .

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

Lösung einblenden

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

-35 +3y = -21

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-35 +3y = -21
-15 +3y = -21
3y -15 = -21 | +15
3y = -6 |:3
y = -2

Die Lösung ist somit: (5|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = 18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-6)
denn 3⋅( - 4 ) -5( - 6 ) = -12 +30 = 18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|-9)
denn 3⋅( - 9 ) -5( - 9 ) = -27 +45 = 18

Oder : (1|-3)
denn 3⋅1 -5( - 3 ) = 3 +15 = 18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
4x -y = -13 (I) -4y = -4 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

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

Als neues LGS erhält man so:

4x -y = -13 (I) +y = 1 (II)

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = 3 (I) x -2y = 12 (II)

Lösung einblenden
4x +y = 3 (I) x -2y = 12 (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 = 12 | +2y
x = 12 +2y

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = 3 (I) x = ( 12 +2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 12 +2x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 12 +2y ) + y = 3
8y +48 + y = 3
9y +48 = 3 | -48
9y = -45 |:9
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 +2( -5 )

= 12 -10

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -4y = 10 (I) -x +y = 0 (II)

Lösung einblenden
2x -4y = 10 (I) -x +y = 0 (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 = 0
y - x = 0 | + x
y = x

Als neues LGS erhält man so:

2x -4y = 10 (I) +y = x (II)

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

2x -4 · x = 10
2x -4x = 10
-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 1 4 y = - 5 2 (I) - 1 4 x + 1 5 y = - 9 10 (II)

Lösung einblenden
-x + 1 4 y = - 5 2 (I) - 1 4 x + 1 5 y = - 9 10 (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 + 1 4 y = - 5 2 |⋅ 4
4( -x + 1 4 y) = -10
-4x + y = -10 | - y
-4x = -10 - y |:(-4 )
x = 5 2 + 1 4 y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 5 2 + 1 4 y ) (I) - 1 4 x + 1 5 y = - 9 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 5 2 + 1 4 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 1 4 · ( 5 2 + 1 4 y ) + 1 5 y = - 9 10
- 1 16 y - 5 8 + 1 5 y = - 9 10
11 80 y - 5 8 = - 9 10 |⋅ 80
80( 11 80 y - 5 8 ) = -72
11y -50 = -72 | +50
11y = -22 |:11
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 2 + 1 4 ( -2 )

= 5 2 - 1 2

= 2,5 -0,5

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 und y = 4 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 -2y = ?

-1x +5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

1x -2y = 1 -8 = -7

-1x +5y = -1 +20 = 19

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -2y = -7

-1x +5y = 19

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +y = -11 (I) -5x +5y = -15 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = -11 (I) -5x +5y = -15 (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:

-3x + y = -11
y -3x = -11 | +3x
y = -11 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -11 +3x ) (I) -5x +5y = -15 (II)

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

-5x + 5 · ( -11 +3x ) = -15
-5x +15x -55 = -15
10x -55 = -15 | +55
10x = 40 |:10
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 +34

= -11 +12

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 4 Stunden wandern. Danach hat sie 4 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 380 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 435 kcal berechnete.
Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

4x -4y = 380 (I) 4x -3y = 435 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -4y = 380
-4y +4x = 380 | -4x
-4y = 380 -4x |:(-4 )
y = -95 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -95 + x ) (I) 4x -3y = 435 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -95 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( -95 + x ) = 435
4x -3x +285 = 435
x +285 = 435 | -285
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -95 +150

= 55

also

y = 55

Die Lösung des LGS ist damit: (150|55)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 55