Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -2y = 9 .

Bestimme y so, dass (7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 7 in die Gleichung ein und erhält:

7 -2y = 9

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

7 -2y = 9
7 -2y = 9
-2y +7 = 9 | -7
-2y = 2 |:(-2 )
y = -1

Die Lösung ist somit: (7|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = 27 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-5)
denn -2⋅( - 1 ) -5( - 5 ) = 2 +25 = 27

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|-3)
denn -2⋅( - 6 ) -5( - 3 ) = 12 +15 = 27

Oder : (4|-7)
denn -2⋅4 -5( - 7 ) = -8 +35 = 27

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = -17 (I) -4x = 12 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = -17 (I) -4x = 12 (II)

Man erkennt, dass in der 2. 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:

3x -2y = -17 (I) x = -3 (II)

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

3 · ( -3 ) -2y = -17
-9 -2y = -17
-2y -9 = -17 | +9
-2y = -8 |:(-2 )
y = 4

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|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -3y = 27 (I) 4x +y = 19 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = 27 (I) 4x +y = 19 (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 = 19
y +4x = 19 | -4x
y = 19 -4x

Als neues LGS erhält man so:

2x -3y = 27 (I) +y = ( 19 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 19 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -3 · ( 19 -4x ) = 27
2x +12x -57 = 27
14x -57 = 27 | +57
14x = 84 |:14
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 -46

= 19 -24

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = -8 (I) 2x -3y = -15 (II)

Lösung einblenden
x -2y = -8 (I) 2x -3y = -15 (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 = -8 | +2y
x = -8 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -8 +2y ) (I) 2x -3y = -15 (II)

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

2 · ( -8 +2y ) -3y = -15
4y -16 -3y = -15
y -16 = -15 | +16
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +21

= -8 +2

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2 3 x - 2 3 y = 8 (I) 1 2 x - 3 5 y = 33 5 (II)

Lösung einblenden
2 3 x - 2 3 y = 8 (I) 1 2 x - 3 5 y = 33 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2 3 x - 2 3 y = 8
- 2 3 y + 2 3 x = 8 |⋅ 3
3( - 2 3 y + 2 3 x) = 24
-2y +2x = 24 | -2x
-2y = 24 -2x |:(-2 )
y = -12 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -12 + x ) (I) 1 2 x - 3 5 y = 33 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -12 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 2 x - 3 5 · ( -12 + x ) = 33 5
1 2 x - 3 5 x + 36 5 = 33 5
- 1 10 x + 36 5 = 33 5 |⋅ 10
10( - 1 10 x + 36 5 ) = 66
-x +72 = 66 | -72
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -12 +6

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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.:

1x +2y = ?

2x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

1x +2y = -2 +10 = 8

2x +7y = -4 +35 = 31

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +2y = 8

2x +7y = 31

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

16x -4y = -3 (I) -4x +y = 1 (II)

Lösung einblenden
16x -4y = -3 (I) -4x +y = 1 (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 = 1
y -4x = 1 | +4x
y = 1 +4x

Als neues LGS erhält man so:

16x -4y = -3 (I) +y = ( 1 +4x ) (II)

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

16x -4 · ( 1 +4x ) = -3
16x -16x -4 = -3
-4 = -3 | +4
0 = 1

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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 27.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 2 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 +5y = 27 (I) 6x -2y = 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 +5y = 27 | -5y
x = 27 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 27 -5y ) (I) 6x -2y = 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 27 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 27 -5y ) -2y = 2
-30y +162 -2y = 2
-32y +162 = 2 | -162
-32y = -160 |:(-32 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 27 -55

= 27 -25

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 5