Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x - y = 37 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

-5( -6 ) - y = 37

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -6 ) - y = 37
30 - y = 37
-y +30 = 37 | -30
-y = 7 |:(-1 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (-6|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x - y = 26 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|-2)
denn 4⋅6 -1( - 2 ) = 24 +2 = 26

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|-6)
denn 4⋅5 -1( - 6 ) = 20 +6 = 26

Oder : (7|2)
denn 4⋅7 -12 = 28 -2 = 26

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -9 (I) -2x +3y = -12 (II)

Lösung einblenden
-3x = -9 (I) -2x +3y = -12 (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 = -9 |:(-3 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · 3 +3y = -12
-6 +3y = -12
3y -6 = -12 | +6
3y = -6 |:3
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = -3 (I) x -2y = 7 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = -3 (I) x -2y = 7 (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 = 7 | +2y
x = 7 +2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( 7 +2y ) -2y = -3
6y +21 -2y = -3
4y +21 = -3 | -21
4y = -24 |:4
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 +2( -6 )

= 7 -12

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -4y = -14 (I) -4x +5y = 10 (II)

Lösung einblenden
2x -4y = -14 (I) -4x +5y = 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -4y = -14
-4y +2x = -14 | -2x
-4y = -14 -2x |:(-4 )
y = 7 2 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 2 + 1 2 x ) (I) -4x +5y = 10 (II)

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

-4x + 5 · ( 7 2 + 1 2 x ) = 10
-4x + 5 2 x + 35 2 = 10
- 3 2 x + 35 2 = 10 |⋅ 2
2( - 3 2 x + 35 2 ) = 20
-3x +35 = 20 | -35
-3x = -15 |:(-3 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 2 + 1 2 5

= 7 2 + 5 2

= 3,5 +2,5

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x + 3 5 y = 15 (I) 2 3 x + 1 2 y = - 1 6 (II)

Lösung einblenden
-3x + 3 5 y = 15 (I) 2 3 x + 1 2 y = - 1 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x + 3 5 y = 15
3 5 y -3x = 15 |⋅ 5
5( 3 5 y -3x) = 75
3y -15x = 75 | +15x
3y = 75 +15x |:3
y = 25 +5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 25 +5x ) (I) 2 3 x + 1 2 y = - 1 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 25 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2 3 x + 1 2 · ( 25 +5x ) = - 1 6
2 3 x + 5 2 x + 25 2 = - 1 6
19 6 x + 25 2 = - 1 6 |⋅ 6
6( 19 6 x + 25 2 ) = -1
19x +75 = -1 | -75
19x = -76 |:19
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 25 +5( -4 )

= 25 -20

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 und y = -2 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-4x -5y = ?

-6x -10y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -5 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-4x -5y = 20 +10 = 30

-6x -10y = 30 +20 = 50

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -5y = 30

-6x -10y = 50

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
9x +3y = -9 (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 |:(-1 )
y = -3 -3x

Als neues LGS erhält man so:

9x +3y = -9 (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:

9x + 3 · ( -3 -3x ) = -9
9x -9x -9 = -9
-9 = -9 | +9
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 4.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -2y ) (I) 5x -3y = 4 (II)

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

5 · ( 6 -2y ) -3y = 4
-10y +30 -3y = 4
-13y +30 = 4 | -30
-13y = -26 |:(-13 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -22

= 6 -4

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 2