Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +5y = -10 .

Bestimme x so, dass (x|-2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -2 in die Gleichung ein und erhält:

-x +5( -2 ) = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +5( -2 ) = -10
-x -10 = -10 | +10
-x = 0 |:(-1 )
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-1)
denn -1⋅4 +1( - 1 ) = -4 -1 = -5

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|0)
denn -1⋅5 +10 = -5 +0 = -5

Oder : (3|-2)
denn -1⋅3 +1( - 2 ) = -3 -2 = -5

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-3y = -9 |:(-3 )
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x + 1 · 3 = -2
-x +3 = -2 | -3
-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = 14 (I) -x -2y = 1 (II)

Lösung einblenden
x -3y = 14 (I) -x -2y = 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 -2y = 1 | +2y
-x = 1 +2y |:(-1 )
x = -1 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = 14 (I) x = ( -1 -2y ) (II)

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

1 · ( -1 -2y ) -3y = 14
-2y -1 -3y = 14
-5y -1 = 14 | +1
-5y = 15 |:(-5 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 -2( -3 )

= -1 +6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = 18 (I) 5x -2y = -38 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = 18 (I) 5x -2y = -38 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -3y = 18
-3y -5x = 18 | +5x
-3y = 18 +5x |:(-3 )
y = -6 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 - 5 3 x ) (I) 5x -2y = -38 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -6 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -6 - 5 3 x ) = -38
5x + 10 3 x +12 = -38
25 3 x +12 = -38 |⋅ 3
3( 25 3 x +12 ) = -114
25x +36 = -114 | -36
25x = -150 |:25
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 - 5 3 ( -6 )

= -6 +10

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 5 x +3y = - 78 5 (I) 3 5 x + 3 5 y = - 6 5 (II)

Lösung einblenden
3 5 x +3y = - 78 5 (I) 3 5 x + 3 5 y = - 6 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 5 x +3y = - 78 5
3y + 3 5 x = - 78 5 |⋅ 5
5( 3y + 3 5 x) = -78
15y +3x = -78 | -3x
15y = -78 -3x |:15
y = - 26 5 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 26 5 - 1 5 x ) (I) 3 5 x + 3 5 y = - 6 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 26 5 - 1 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3 5 x + 3 5 · ( - 26 5 - 1 5 x ) = - 6 5
3 5 x - 3 25 x - 78 25 = - 6 5
12 25 x - 78 25 = - 6 5 |⋅ 25
25( 12 25 x - 78 25 ) = -30
12x -78 = -30 | +78
12x = 48 |:12
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 26 5 - 1 5 4

= - 26 5 - 4 5

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-6)

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.:

5x -1y = ?

6x -4y = ?

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

5x -1y = 5 +5 = 10

6x -4y = 6 +20 = 26

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -1y = 10

6x -4y = 26

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +4y = -30 (I) -4x +4y = -36 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = -30 (I) -4x +4y = -36 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +4y = -30
4y -3x = -30 | +3x
4y = -30 +3x |:4
y = - 15 2 + 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 15 2 + 3 4 x ) (I) -4x +4y = -36 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 15 2 + 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( - 15 2 + 3 4 x ) = -36
-4x +3x -30 = -36
-x -30 = -36 | +30
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 15 2 + 3 4 6

= - 15 2 + 9 2

= -7,5 +4,5

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -2.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 8 (I) 3x -4y = -2 (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 = 8 | -3y
x = 8 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -3y ) (I) 3x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 8 -3y ) -4y = -2
-9y +24 -4y = -2
-13y +24 = -2 | -24
-13y = -26 |:(-13 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -32

= 8 -6

= 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