Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -3y = 17 .

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

Lösung einblenden

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

2x -3( -7 ) = 17

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x -3( -7 ) = 17
2x +21 = 17 | -21
2x = -4 |:2
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x - y = 7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-7)
denn -3⋅0 -1( - 7 ) = 0 +7 = 7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-4)
denn -3⋅( - 1 ) -1( - 4 ) = 3 +4 = 7

Oder : (1|-10)
denn -3⋅1 -1( - 10 ) = -3 +10 = 7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = 4 (I) 4x -4y = -28 (II)

Lösung einblenden
-x = 4 (I) 4x -4y = -28 (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 = 4 |:(-1 )
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

x = -4 (I) 4x -4y = -28 (II)

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

4 · ( -4 ) -4y = -28
-16 -4y = -28
-4y -16 = -28 | +16
-4y = -12 |:(-4 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = 14 (I) -4x +y = -23 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = 14 (I) -4x +y = -23 (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 = -23
y -4x = -23 | +4x
y = -23 +4x

Als neues LGS erhält man so:

2x +2y = 14 (I) +y = ( -23 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -23 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 · ( -23 +4x ) = 14
2x +8x -46 = 14
10x -46 = 14 | +46
10x = 60 |:10
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -23 +46

= -23 +24

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -y = -11 (I) 4x +y = 13 (II)

Lösung einblenden
-3x -y = -11 (I) 4x +y = 13 (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 = 13
y +4x = 13 | -4x
y = 13 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-3x -y = -11 (I) +y = ( 13 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 13 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -1 · ( 13 -4x ) = -11
-3x +4x -13 = -11
x -13 = -11 | +13
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 -42

= 13 -8

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5y = 2( -2x +3y) +17 (I)
-3x = -27 +4y (II)

Lösung einblenden

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

5y = 2( -2x +3y) +17 (I)
-3x = -27 +4y (II)
5y = -4x +17 +6y | + 4x -6y (I)
-3x = -27 +4y | -4y (II)
4x -y = 17 (I) -3x -4y = -27 (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:

4x - y = 17
-y +4x = 17 | -4x
-y = 17 -4x |:(-1 )
y = -17 +4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -17 +4x ) (I) -3x -4y = -27 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -17 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -4 · ( -17 +4x ) = -27
-3x -16x +68 = -27
-19x +68 = -27 | -68
-19x = -95 |:(-19 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -17 +45

= -17 +20

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 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 -3y = ?

-5x -12y = ?

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

-1x -3y = 5 +15 = 20

-5x -12y = 25 +60 = 85

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -3y = 20

-5x -12y = 85

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +y = 1 (I) -4x -4y = -6 (II)

Lösung einblenden
x +y = 1 (I) -4x -4y = -6 (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:

x + y = 1
y + x = 1 | - x
y = 1 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 - x ) (I) -4x -4y = -6 (II)

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

-4x -4 · ( 1 - x ) = -6
-4x +4x -4 = -6
-4 = -6 | +4
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 -23.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 2x -5y = -23 (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 = -23 (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 = -23
-4y +22 -5y = -23
-9y +22 = -23 | -22
-9y = -45 |:(-9 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -25

= 11 -10

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5