Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x + y = 14 .

Bestimme y so, dass (4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 4 in die Gleichung ein und erhält:

44 + y = 14

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

44 + y = 14
16 + y = 14
y +16 = 14 | -16
y = -2

Die Lösung ist somit: (4|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -2y = -30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|0)
denn -5⋅6 -20 = -30 +0 = -30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|5)
denn -5⋅4 -25 = -20 -10 = -30

Oder : (8|-5)
denn -5⋅8 -2( - 5 ) = -40 +10 = -30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

2x = -4 |:2
x = -2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( -2 ) + y = 5
6 + y = 5
y +6 = 5 | -6
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-3x +y = 7 (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 +y = 7 (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 ) + y = 7
6y +21 + y = 7
7y +21 = 7 | -21
7y = -14 |:7
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -2( -2 )

= -7 +4

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x -5y = 25 (I) -5x +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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -5 · ( -5 +5x ) = 25
-2x -25x +25 = 25
-27x +25 = 25 | -25
-27x = 0 |:(-27 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 +5( 0 )

= -5 +0

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 2 5 x +y = 5 (I) -x + 1 3 y = 5 3 (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 + 1 3 y = 5 3 |⋅ 3
3( -x + 1 3 y) = 5
-3x + y = 5 | - y
-3x = 5 - y |:(-3 )
x = - 5 3 + 1 3 y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

- 2 5 · ( - 5 3 + 1 3 y ) + y = 5
- 2 15 y + 2 3 + y = 5
13 15 y + 2 3 = 5 |⋅ 15
15( 13 15 y + 2 3 ) = 75
13y +10 = 75 | -10
13y = 65 |:13
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 5 3 + 1 3 5

= - 5 3 + 5 3

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = -3 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 +4y = ?

3x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

5x +4y = 25 -12 = 13

3x -1y = 15 +3 = 18

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +4y = 13

3x -1y = 18

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x +5y = 10
5y -5x = 10 | +5x
5y = 10 +5x |:5
y = 2 + x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x -2 · ( 2 + x ) = 2
-4x -2x -4 = 2
-6x -4 = 2 | +4
-6x = 6 |:(-6 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -1

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 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 +3y = 11 (I) 6x -4y = 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 +3y = 11 | -3y
x = 11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -3y ) (I) 6x -4y = 0 (II)

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

6 · ( 11 -3y ) -4y = 0
-18y +66 -4y = 0
-22y +66 = 0 | -66
-22y = -66 |:(-22 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -33

= 11 -9

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 3