Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +3y = -17 .

Bestimme x so, dass (x|-7) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -7 in die Gleichung ein und erhält:

-x +3( -7 ) = -17

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +3( -7 ) = -17
-x -21 = -17 | +21
-x = 4 |:(-1 )
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +5y = 25 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|3)
denn -2⋅( - 5 ) +53 = 10 +15 = 25

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|5)
denn -2⋅0 +55 = 0 +25 = 25

Oder : (-10|1)
denn -2⋅( - 10 ) +51 = 20 +5 = 25

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +4y = 15 (I) -4y = -16 (II)

Lösung einblenden
-x +4y = 15 (I) -4y = -16 (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 = -16 |:(-4 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

-x +4y = 15 (I) +y = 4 (II)

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

-x + 4 · 4 = 15
-x +16 = 15 | -16
-x = -1 |:(-1 )
x = 1

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: (1|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = -11 (I) x +4y = 1 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -11 (I) x +4y = 1 (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 = 1 | -4y
x = 1 -4y

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = -11 (I) x = ( 1 -4y ) (II)

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

4 · ( 1 -4y ) + y = -11
-16y +4 + y = -11
-15y +4 = -11 | -4
-15y = -15 |:(-15 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 -41

= 1 -4

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -3y = 21 (I) -4x +4y = -32 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = 21 (I) -4x +4y = -32 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -3y = 21
-3y +2x = 21 | -2x
-3y = 21 -2x |:(-3 )
y = -7 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -7 + 2 3 x ) (I) -4x +4y = -32 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -7 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( -7 + 2 3 x ) = -32
-4x + 8 3 x -28 = -32
- 4 3 x -28 = -32 |⋅ 3
3( - 4 3 x -28 ) = -96
-4x -84 = -96 | +84
-4x = -12 |:(-4 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 + 2 3 3

= -7 +2

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5y = 2x -11 (I)
6x +5 + y = 2x (II)

Lösung einblenden

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

-5y = 2x -11 | -2x (I)
6x +5 + y = 2x | -5 -2x (II)
-2x -5y = -11 (I) 4x +y = -5 (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:

4x + y = -5
y +4x = -5 | -4x
y = -5 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-2x -5y = -11 (I) +y = ( -5 -4x ) (II)

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

-2x -5 · ( -5 -4x ) = -11
-2x +20x +25 = -11
18x +25 = -11 | -25
18x = -36 |:18
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 -4( -2 )

= -5 +8

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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.:

-2x +1y = ?

-5x +6y = ?

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

-2x +1y = 2 -5 = -3

-5x +6y = 5 -30 = -25

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +1y = -3

-5x +6y = -25

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x +3y = -31 (I) -5x -5y = -15 (II)

Lösung einblenden
-5x +3y = -31 (I) -5x -5y = -15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x +3y = -31
3y -5x = -31 | +5x
3y = -31 +5x |:3
y = - 31 3 + 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 31 3 + 5 3 x ) (I) -5x -5y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 31 3 + 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -5 · ( - 31 3 + 5 3 x ) = -15
-5x - 25 3 x + 155 3 = -15
- 40 3 x + 155 3 = -15 |⋅ 3
3( - 40 3 x + 155 3 ) = -45
-40x +155 = -45 | -155
-40x = -200 |:(-40 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 31 3 + 5 3 5

= - 31 3 + 25 3

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 25.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -10.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 25 (I) 5x -7y = -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 +4y = 25 | -4y
x = 25 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 25 -4y ) (I) 5x -7y = -10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 25 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 25 -4y ) -7y = -10
-20y +125 -7y = -10
-27y +125 = -10 | -125
-27y = -135 |:(-27 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 25 -45

= 25 -20

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5