Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -2y = -10 .

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 = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -2 ) -2y = -10
-8 -2y = -10
-2y -8 = -10 | +8
-2y = -2 |:(-2 )
y = 1

Die Lösung ist somit: (-2|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = -39 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|3)
denn 4⋅( - 6 ) -53 = -24 -15 = -39

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-11|-1)
denn 4⋅( - 11 ) -5( - 1 ) = -44 +5 = -39

Oder : (-1|7)
denn 4⋅( - 1 ) -57 = -4 -35 = -39

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -15 (I) -3x -4y = -23 (II)

Lösung einblenden
-3x = -15 (I) -3x -4y = -23 (II)

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

-3x = -15 |:(-3 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) -3x -4y = -23 (II)

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

-3 · 5 -4y = -23
-15 -4y = -23
-4y -15 = -23 | +15
-4y = -8 |:(-4 )
y = 2

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|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = 18 (I) 3x -4y = -33 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = 18 (I) 3x -4y = -33 (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 = 18
y -4x = 18 | +4x
y = 18 +4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 18 +4x ) (I) 3x -4y = -33 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 18 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -4 · ( 18 +4x ) = -33
3x -16x -72 = -33
-13x -72 = -33 | +72
-13x = 39 |:(-13 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 18 +4( -3 )

= 18 -12

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +y = 24 (I) -4x +3y = 28 (II)

Lösung einblenden
-5x +y = 24 (I) -4x +3y = 28 (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:

-5x + y = 24
y -5x = 24 | +5x
y = 24 +5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 24 +5x ) (I) -4x +3y = 28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 24 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 3 · ( 24 +5x ) = 28
-4x +15x +72 = 28
11x +72 = 28 | -72
11x = -44 |:11
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 24 +5( -4 )

= 24 -20

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 4 x +y = - 15 4 (I) -x -2y = 5 (II)

Lösung einblenden
3 4 x +y = - 15 4 (I) -x -2y = 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 -2y = 5 | +2y
-x = 5 +2y |:(-1 )
x = -5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

3 4 x +y = - 15 4 (I) x = ( -5 -2y ) (II)

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

3 4 · ( -5 -2y ) + y = - 15 4
- 3 2 y - 15 4 + y = - 15 4
- 1 2 y - 15 4 = - 15 4 |⋅ 4
4( - 1 2 y - 15 4 ) = -15
-2y -15 = -15 | +15
-2y = 0 |:(-2 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 -2( 0 )

= -5 +0

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = -3 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-4x -4y = ?

-3x -1y = ?

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

-4x -4y = -12 +12 = 0

-3x -1y = -9 +3 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -4y = 0

-3x -1y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +2y = 2
2y -3x = 2 | +3x
2y = 2 +3x |:2
y = 1 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 + 3 2 x ) (I) 9x -6y = -9 (II)

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

9x -6 · ( 1 + 3 2 x ) = -9
9x -9x -6 = -9
-6 = -9 | +6
0 = -3

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 9.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -3.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( 9 -2y ) -4y = -3
-6y +27 -4y = -3
-10y +27 = -3 | -27
-10y = -30 |:(-10 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -23

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 3