Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x + y = 38 .

Bestimme x so, dass (x|3) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 3 in die Gleichung ein und erhält:

5x + 3 = 38

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x + 3 = 38
5x +3 = 38 | -3
5x = 35 |:5
x = 7

Die Lösung ist somit: (7|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +4y = 0.

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|0)
denn -5⋅0 +40 = 0 +0 = 0

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|5)
denn -5⋅4 +45 = -20 +20 = 0

Oder : (-4|-5)
denn -5⋅( - 4 ) +4( - 5 ) = 20 -20 = 0

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = -12 (I) 2x -2y = -2 (II)

Lösung einblenden
4x = -12 (I) 2x -2y = -2 (II)

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

4x = -12 |:4
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

4x -2y = -28 (I) -4x +y = 24 (II)

Lösung einblenden
4x -2y = -28 (I) -4x +y = 24 (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 = 24
y -4x = 24 | +4x
y = 24 +4x

Als neues LGS erhält man so:

4x -2y = -28 (I) +y = ( 24 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 24 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( 24 +4x ) = -28
4x -8x -48 = -28
-4x -48 = -28 | +48
-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 24 +4( -5 )

= 24 -20

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -4y = 14 (I) -4x +5y = 15 (II)

Lösung einblenden
-2x -4y = 14 (I) -4x +5y = 15 (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 = 15 (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 ) = 15
-4x - 5 2 x - 35 2 = 15
- 13 2 x - 35 2 = 15 |⋅ 2
2( - 13 2 x - 35 2 ) = 30
-13x -35 = 30 | +35
-13x = 65 |:(-13 )
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 = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -1 +4y = 24 (I)
26 = 5x +1 - y (II)

Lösung einblenden

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

5x -1 +4y = 24 | + 1 (I)
26 = 5x +1 - y | -26 -5x + y (II)
5x +4y = 25 (I) -5x +y = -25 (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 = -25
y -5x = -25 | +5x
y = -25 +5x

Als neues LGS erhält man so:

5x +4y = 25 (I) +y = ( -25 +5x ) (II)

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

5x + 4 · ( -25 +5x ) = 25
5x +20x -100 = 25
25x -100 = 25 | +100
25x = 125 |:25
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -25 +55

= -25 +25

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (5|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

2x +2y = ?

1x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

2x +2y = -6 -4 = -10

1x +2y = -3 -4 = -7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +2y = -10

1x +2y = -7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( 3 -4y ) -8y = -8
8y -6 -8y = -8
-6 = -8 | +6
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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -5.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · ( 11 -2y ) -5y = -5
-4y +22 -5y = -5
-9y +22 = -5 | -22
-9y = -27 |:(-9 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -23

= 11 -6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3