Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-( -4 ) +3y = 4

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -4 ) +3y = 4
4 +3y = 4
3y +4 = 4 | -4
3y = 0 |:3
y = 0

Die Lösung ist somit: (-4|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x + y = -20 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|0)
denn 5⋅( - 4 ) +10 = -20 +0 = -20

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-5)
denn 5⋅( - 3 ) +1( - 5 ) = -15 -5 = -20

Oder : (-5|5)
denn 5⋅( - 5 ) +15 = -25 +5 = -20

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -15 (I) -3x +y = -14 (II)

Lösung einblenden
-3x = -15 (I) -3x +y = -14 (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 = -15 |:(-3 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) -3x +y = -14 (II)

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

-3 · 5 + y = -14
-15 + y = -14
y -15 = -14 | +15
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x +y = -11 (I) 2x +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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 1 · ( 5 -2x ) = -11
-2x -2x +5 = -11
-4x +5 = -11 | -5
-4x = -16 |:(-4 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 -24

= 5 -8

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x +5y = -5 (I) -4x +3y = -3 (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 +5y = -5 | -5y
-x = -5 -5y |:(-1 )
x = 5 +5y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( 5 +5y ) +3y = -3
-20y -20 +3y = -3
-17y -20 = -3 | +20
-17y = 17 |:(-17 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 +5( -1 )

= 5 -5

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 2 5 x -y = 21 5 (I) 1 4 x + 1 5 y = - 1 2 (II)

Lösung einblenden
- 2 5 x -y = 21 5 (I) 1 4 x + 1 5 y = - 1 2 (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:

- 2 5 x - y = 21 5
-y - 2 5 x = 21 5 |⋅ 5
5( -y - 2 5 x) = 21
-5y -2x = 21 | +2x
-5y = 21 +2x |:(-5 )
y = - 21 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 21 5 - 2 5 x ) (I) 1 4 x + 1 5 y = - 1 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 21 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 4 x + 1 5 · ( - 21 5 - 2 5 x ) = - 1 2
1 4 x - 2 25 x - 21 25 = - 1 2
17 100 x - 21 25 = - 1 2 |⋅ 100
100( 17 100 x - 21 25 ) = -50
17x -84 = -50 | +84
17x = 34 |:17
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 21 5 - 2 5 2

= - 21 5 - 4 5

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-2x -1y = ?

-3x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

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

-3x -4y = -3 -12 = -15

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -1y = -5

-3x -4y = -15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +2y = 3 (I) -9x -6y = -7 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = 3 (I) -9x -6y = -7 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +2y = 3
2y +3x = 3 | -3x
2y = 3 -3x |:2
y = 3 2 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 2 - 3 2 x ) (I) -9x -6y = -7 (II)

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

-9x -6 · ( 3 2 - 3 2 x ) = -7
-9x +9x -9 = -7
-9 = -7 | +9
0 = 2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -7.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 16 (I) 3x -2y = -7 (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 = 16 | -3y
x = 16 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -3y ) (I) 3x -2y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 16 -3y ) -2y = -7
-9y +48 -2y = -7
-11y +48 = -7 | -48
-11y = -55 |:(-11 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -35

= 16 -15

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5