Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +2y = 10 .

Bestimme x so, dass (x|2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 2 in die Gleichung ein und erhält:

-3x +22 = 10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x +22 = 10
-3x +4 = 10 | -4
-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -2y = 19 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-2)
denn -5⋅( - 3 ) -2( - 2 ) = 15 +4 = 19

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-5|3)
denn -5⋅( - 5 ) -23 = 25 -6 = 19

Oder : (-1|-7)
denn -5⋅( - 1 ) -2( - 7 ) = 5 +14 = 19

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-x = 2 |:(-1 )
x = -2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -2 ) +2y = 6
8 +2y = 6
2y +8 = 6 | -8
2y = -2 |:2
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = -4 (I) x +y = 11 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = -4 (I) x +y = 11 (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 = 11
y + x = 11 | - x
y = 11 - x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = -4 (I) +y = ( 11 - x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 11 - x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 1 · ( 11 - x ) = -4
-2x - x +11 = -4
-3x +11 = -4 | -11
-3x = -15 |:(-3 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 - 5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -4y = 14 (I) x +4y = 10 (II)

Lösung einblenden
-5x -4y = 14 (I) x +4y = 10 (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 = 10 | -4y
x = 10 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -4y = 14 (I) x = ( 10 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 10 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( 10 -4y ) -4y = 14
20y -50 -4y = 14
16y -50 = 14 | +50
16y = 64 |:16
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -44

= 10 -16

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 2 5 x +2y = - 2 5 (I) - 1 3 x - 1 3 y = 5 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 2 5 x +2y = - 2 5
2y - 2 5 x = - 2 5 |⋅ 5
5( 2y - 2 5 x) = -2
10y -2x = -2 | +2x
10y = -2 +2x |:10
y = - 1 5 + 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 1 5 + 1 5 x ) (I) - 1 3 x - 1 3 y = 5 3 (II)

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

- 1 3 x - 1 3 · ( - 1 5 + 1 5 x ) = 5 3
- 1 3 x - 1 15 x + 1 15 = 5 3
- 2 5 x + 1 15 = 5 3 |⋅ 15
15( - 2 5 x + 1 15 ) = 25
-6x +1 = 25 | -1
-6x = 24 |:(-6 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 1 5 + 1 5 ( -4 )

= - 1 5 - 4 5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

5x -3y = ?

8x -6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

5x -3y = 15 +3 = 18

8x -6y = 24 +6 = 30

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -3y = 18

8x -6y = 30

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +3y = -22 (I) -3x -y = 19 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = -22 (I) -3x -y = 19 (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:

-3x - y = 19
-y -3x = 19 | +3x
-y = 19 +3x |:(-1 )
y = -19 -3x

Als neues LGS erhält man so:

2x +3y = -22 (I) +y = ( -19 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -19 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 3 · ( -19 -3x ) = -22
2x -9x -57 = -22
-7x -57 = -22 | +57
-7x = 35 |:(-7 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -19 -3( -5 )

= -19 +15

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -6.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 17 (I) 2x -2y = -6 (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 +3y = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 2x -2y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 17 -3y ) -2y = -6
-6y +34 -2y = -6
-8y +34 = -6 | -34
-8y = -40 |:(-8 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -35

= 17 -15

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 5