Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +3y = 24 .

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

Lösung einblenden

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

-3x +33 = 24

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x +33 = 24
-3x +9 = 24 | -9
-3x = 15 |:(-3 )
x = -5

Die Lösung ist somit: (-5|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = 42 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-6)
denn 3⋅4 -5( - 6 ) = 12 +30 = 42

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-9)
denn 3⋅( - 1 ) -5( - 9 ) = -3 +45 = 42

Oder : (9|-3)
denn 3⋅9 -5( - 3 ) = 27 +15 = 42

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x -y = -4 (I) 2x = 10 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

2x = 10 |:2
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

-2x -y = -4 (I) x = 5 (II)

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

-2 · 5 - y = -4
-10 - y = -4
-y -10 = -4 | +10
-y = 6 |:(-1 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( 4 -2y ) +2y = 22
4y -8 +2y = 22
6y -8 = 22 | +8
6y = 30 |:6
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 -25

= 4 -10

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x +3y = 8 (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 |:(-1 )
x = -2 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +3y = 8 (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:

-4 · ( -2 -3y ) +3y = 8
12y +8 +3y = 8
15y +8 = 8 | -8
15y = 0 |:15
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2 -30

= -2 +0

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x + 1 5 y = - 19 10 (I) x - 3 5 y = - 9 5 (II)

Lösung einblenden
1 2 x + 1 5 y = - 19 10 (I) x - 3 5 y = - 9 5 (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 - 3 5 y = - 9 5 |⋅ 5
5( x - 3 5 y) = -9
5x -3y = -9 | +3y
5x = -9 +3y |:5
x = - 9 5 + 3 5 y

Als neues LGS erhält man so:

1 2 x + 1 5 y = - 19 10 (I) x = ( - 9 5 + 3 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( - 9 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 2 · ( - 9 5 + 3 5 y ) + 1 5 y = - 19 10
3 10 y - 9 10 + 1 5 y = - 19 10
1 2 y - 9 10 = - 19 10 |⋅ 10
10( 1 2 y - 9 10 ) = -19
5y -9 = -19 | +9
5y = -10 |:5
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 9 5 + 3 5 ( -2 )

= - 9 5 - 6 5

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 4 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 = ?

1x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

-1x -2y = 1 -8 = -7

1x +4y = -1 +16 = 15

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -2y = -7

1x +4y = 15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -4y = 14 (I) x -3y = 0 (II)

Lösung einblenden
-x -4y = 14 (I) x -3y = 0 (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 = 0 | +3y
x = 3y

Als neues LGS erhält man so:

-x -4y = 14 (I) x = 3 y (II)

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

-1 · 3y -4y = 14
-3y -4y = 14
-7y = 14 |:(-7 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3( -2 )

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -13.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 29 (I) 3x -5y = -13 (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 = 29 | -5y
x = 29 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -5y ) (I) 3x -5y = -13 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 29 -5y ) -5y = -13
-15y +87 -5y = -13
-20y +87 = -13 | -87
-20y = -100 |:(-20 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -55

= 29 -25

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5