Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +4y = -37 .

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

Lösung einblenden

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

-5x +4( -3 ) = -37

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x +4( -3 ) = -37
-5x -12 = -37 | +12
-5x = -25 |:(-5 )
x = 5

Die Lösung ist somit: (5|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -5y = -11 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|1)
denn -3⋅2 -51 = -6 -5 = -11

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|4)
denn -3⋅( - 3 ) -54 = 9 -20 = -11

Oder : (7|-2)
denn -3⋅7 -5( - 2 ) = -21 +10 = -11

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +3y = 6 (I) -2y = -12 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 6 (I) -2y = -12 (II)

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

-2y = -12 |:(-2 )
y = 6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x + 3 · 6 = 6
2x +18 = 6 | -18
2x = -12 |:2
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x +2y = 5 (I) 3x +2y = -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 +2y = 5 | -2y
x = 5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( 5 -2y ) +2y = -5
-6y +15 +2y = -5
-4y +15 = -5 | -15
-4y = -20 |:(-4 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -25

= 5 -10

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -5y = -50 (I) 4x -2y = 16 (II)

Lösung einblenden
-5x -5y = -50 (I) 4x -2y = 16 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -5y = -50
-5y -5x = -50 | +5x
-5y = -50 +5x |:(-5 )
y = 10 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 10 - x ) (I) 4x -2y = 16 (II)

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

4x -2 · ( 10 - x ) = 16
4x +2x -20 = 16
6x -20 = 16 | +20
6x = 36 |:6
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 - 6

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2y = 4x +7 -5y (I)
-5x -8 +3y = 0 (II)

Lösung einblenden

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

-2y = 4x +7 -5y | -4x +5y (I)
-5x -8 +3y = 0 | + 8 (II)
-4x +3y = 7 (I) -5x +3y = 8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +3y = 7
3y -4x = 7 | +4x
3y = 7 +4x |:3
y = 7 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 3 + 4 3 x ) (I) -5x +3y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 3 · ( 7 3 + 4 3 x ) = 8
-5x +4x +7 = 8
-x +7 = 8 | -7
-x = 1 |:(-1 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 3 + 4 3 ( -1 )

= 7 3 - 4 3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 und y = 1 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 -5y = ?

-2x -1y = ?

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

-4x -5y = 16 -5 = 11

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -5y = 11

-2x -1y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +2y = 6 (I) -4x -y = -8 (II)

Lösung einblenden
-2x +2y = 6 (I) -4x -y = -8 (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 = -8
-y -4x = -8 | +4x
-y = -8 +4x |:(-1 )
y = 8 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +2y = 6 (I) +y = ( 8 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 8 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 2 · ( 8 -4x ) = 6
-2x -8x +16 = 6
-10x +16 = 6 | -16
-10x = -10 |:(-10 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -41

= 8 -4

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 20 (I) 2x -2y = 0 (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 +4y = 20 | -4y
x = 20 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -4y ) (I) 2x -2y = 0 (II)

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

2 · ( 20 -4y ) -2y = 0
-8y +40 -2y = 0
-10y +40 = 0 | -40
-10y = -40 |:(-10 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -44

= 20 -16

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 4