Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +2y = -22 .

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

Lösung einblenden

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

4( -2 ) +2y = -22

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -2 ) +2y = -22
-8 +2y = -22
2y -8 = -22 | +8
2y = -14 |:2
y = -7

Die Lösung ist somit: (-2|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x - y = 6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|0)
denn -2⋅( - 3 ) -10 = 6 +0 = 6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|2)
denn -2⋅( - 4 ) -12 = 8 -2 = 6

Oder : (-2|-2)
denn -2⋅( - 2 ) -1( - 2 ) = 4 +2 = 6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+3y = 18 (I) 4x -3y = 6 (II)

Lösung einblenden
+3y = 18 (I) 4x -3y = 6 (II)

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

3y = 18 |:3
y = 6

Als neues LGS erhält man so:

+y = 6 (I) 4x -3y = 6 (II)

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

4x -3 · 6 = 6
4x -18 = 6 | +18
4x = 24 |:4
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +2y = -13 (I) x -3y = 2 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = -13 (I) x -3y = 2 (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 -3y = 2 | +3y
x = 2 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +2y = -13 (I) x = ( 2 +3y ) (II)

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

-3 · ( 2 +3y ) +2y = -13
-9y -6 +2y = -13
-7y -6 = -13 | +6
-7y = -7 |:(-7 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 +31

= 2 +3

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -y = -9 (I) -2x -3y = 8 (II)

Lösung einblenden
-3x -y = -9 (I) -2x -3y = 8 (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:

-3x - y = -9
-y -3x = -9 | +3x
-y = -9 +3x |:(-1 )
y = 9 -3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 -3x ) (I) -2x -3y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -3 · ( 9 -3x ) = 8
-2x +9x -27 = 8
7x -27 = 8 | +27
7x = 35 |:7
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 -35

= 9 -15

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x +3y = -9 (I) 2x + 2 3 y = -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 = -9 | -3y
-x = -9 -3y |:(-1 )
x = 9 +3y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 +3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 9 +3y ) + 2 3 y = -2
6y +18 + 2 3 y = -2
20 3 y +18 = -2 |⋅ 3
3( 20 3 y +18 ) = -6
20y +54 = -6 | -54
20y = -60 |:20
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +3( -3 )

= 9 -9

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 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.:

3x +2y = ?

-1x -3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

3x +2y = 12 +4 = 16

-1x -3y = -4 -6 = -10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +2y = 16

-1x -3y = -10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +4y = -36 (I) -3x +2y = 0 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = -36 (I) -3x +2y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +4y = -36
4y +3x = -36 | -3x
4y = -36 -3x |:4
y = -9 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -9 - 3 4 x ) (I) -3x +2y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -9 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 2 · ( -9 - 3 4 x ) = 0
-3x - 3 2 x -18 = 0
- 9 2 x -18 = 0 |⋅ 2
2( - 9 2 x -18 ) = 0
-9x -36 = 0 | +36
-9x = 36 |:(-9 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 - 3 4 ( -4 )

= -9 +3

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 5 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1420 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 1 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1460 kcal berechnete.
Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

5x -2y = 1420 (I) 5x -y = 1460 (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 = 1460
-y +5x = 1460 | -5x
-y = 1460 -5x |:(-1 )
y = -1460 +5x

Als neues LGS erhält man so:

5x -2y = 1420 (I) +y = ( -1460 +5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -1460 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -1460 +5x ) = 1420
5x -10x +2920 = 1420
-5x +2920 = 1420 | -2920
-5x = -1500 |:(-5 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1460 +5300

= -1460 +1500

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (300|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 40