Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +5y = -35 .

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

Lösung einblenden

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

5x +5( -4 ) = -35

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x +5( -4 ) = -35
5x -20 = -35 | +20
5x = -15 |:5
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -2y = -16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|6)
denn -4⋅1 -26 = -4 -12 = -16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|10)
denn -4⋅( - 1 ) -210 = 4 -20 = -16

Oder : (3|2)
denn -4⋅3 -22 = -12 -4 = -16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-x = 3 |:(-1 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · ( -3 ) -3y = -18
-12 -3y = -18
-3y -12 = -18 | +12
-3y = -6 |:(-3 )
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:

2x +y = 10 (I) -2x -4y = -22 (II)

Lösung einblenden
2x +y = 10 (I) -2x -4y = -22 (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:

2x + y = 10
y +2x = 10 | -2x
y = 10 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 10 -2x ) (I) -2x -4y = -22 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 10 -2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -4 · ( 10 -2x ) = -22
-2x +8x -40 = -22
6x -40 = -22 | +40
6x = 18 |:6
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 -23

= 10 -6

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -15 (I) -x +4y = 20 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -15 (I) -x +4y = 20 (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 = 20 | -4y
-x = 20 -4y |:(-1 )
x = -20 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = -15 (I) x = ( -20 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -20 +4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -20 +4y ) -3y = -15
4y -20 -3y = -15
y -20 = -15 | +20
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -20 +45

= -20 +20

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = 2x +9 (I)
5( 6 - y) = -3x (II)

Lösung einblenden

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

-x -2y = 2x +9 (I)
5( 6 - y) = -3x (II)
-x -2y = 2x +9 | -2x (I)
30 -5y = -3x | -30 +3x (II)
-3x -2y = 9 (I) 3x -5y = -30 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x -2y = 9
-2y -3x = 9 | +3x
-2y = 9 +3x |:(-2 )
y = - 9 2 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 9 2 - 3 2 x ) (I) 3x -5y = -30 (II)

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

3x -5 · ( - 9 2 - 3 2 x ) = -30
3x + 15 2 x + 45 2 = -30
21 2 x + 45 2 = -30 |⋅ 2
2( 21 2 x + 45 2 ) = -60
21x +45 = -60 | -45
21x = -105 |:21
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 9 2 - 3 2 ( -5 )

= - 9 2 + 15 2

= -4,5 +7,5

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

2x +2y = ?

1x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

2x +2y = -6 -10 = -16

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +2y = -16

1x -1y = 2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

x + y = 3
y + x = 3 | - x
y = 3 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -3 · ( 3 - x ) = -9
-3x +3x -9 = -9
-9 = -9 | +9
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 7 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 +5y = 6 (I) 2x -7y = -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 +5y = 6 | -5y
x = 6 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -5y ) (I) 2x -7y = -5 (II)

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

2 · ( 6 -5y ) -7y = -5
-10y +12 -7y = -5
-17y +12 = -5 | -12
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -51

= 6 -5

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1