Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +3y = -25 .

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

Lösung einblenden

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

2( -2 ) +3y = -25

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

2( -2 ) +3y = -25
-4 +3y = -25
3y -4 = -25 | +4
3y = -21 |:3
y = -7

Die Lösung ist somit: (-2|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +5y = 18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|6)
denn -3⋅4 +56 = -12 +30 = 18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (9|9)
denn -3⋅9 +59 = -27 +45 = 18

Oder : (-1|3)
denn -3⋅( - 1 ) +53 = 3 +15 = 18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = 20 (I) -x -2y = -5 (II)

Lösung einblenden
-4x = 20 (I) -x -2y = -5 (II)

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

-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

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|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( -2 -2y ) +2y = 6
-6y -6 +2y = 6
-4y -6 = 6 | +6
-4y = 12 |:(-4 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2 -2( -3 )

= -2 +6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +4y = 13 (I) -3x -4y = -3 (II)

Lösung einblenden
5x +4y = 13 (I) -3x -4y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +4y = 13
4y +5x = 13 | -5x
4y = 13 -5x |:4
y = 13 4 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 13 4 - 5 4 x ) (I) -3x -4y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 13 4 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -4 · ( 13 4 - 5 4 x ) = -3
-3x +5x -13 = -3
2x -13 = -3 | +13
2x = 10 |:2
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 4 - 5 4 5

= 13 4 - 25 4

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3y = -2x -19 (I)
3x = 5x +4( 6 + y) (II)

Lösung einblenden

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

3y = -2x -19 (I)
3x = 5x +4( 6 + y) (II)
3y = -2x -19 | + 2x (I)
3x = 5x +24 +4y | -5x -4y (II)
2x +3y = -19 (I) -2x -4y = 24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = -19
3y +2x = -19 | -2x
3y = -19 -2x |:3
y = - 19 3 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 19 3 - 2 3 x ) (I) -2x -4y = 24 (II)

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

-2x -4 · ( - 19 3 - 2 3 x ) = 24
-2x + 8 3 x + 76 3 = 24
2 3 x + 76 3 = 24 |⋅ 3
3( 2 3 x + 76 3 ) = 72
2x +76 = 72 | -76
2x = -4 |:2
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 19 3 - 2 3 ( -2 )

= - 19 3 + 4 3

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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 -4y = ?

-5x -19y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

-1x -4y = 2 +16 = 18

-5x -19y = 10 +76 = 86

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -4y = 18

-5x -19y = 86

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -4y = -19 (I) -2x -3y = -8 (II)

Lösung einblenden
-x -4y = -19 (I) -2x -3y = -8 (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 = -19 | +4y
-x = -19 +4y |:(-1 )
x = 19 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 19 -4y ) (I) -2x -3y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 19 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 19 -4y ) -3y = -8
8y -38 -3y = -8
5y -38 = -8 | +38
5y = 30 |:5
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 -46

= 19 -24

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1575 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 3 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 720 kcal berechnete.
Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

6x -5y = 1575 (I) 3x -4y = 720 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -5y = 1575
-5y +6x = 1575 | -6x
-5y = 1575 -6x |:(-5 )
y = -315 + 6 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -315 + 6 5 x ) (I) 3x -4y = 720 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -315 + 6 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -4 · ( -315 + 6 5 x ) = 720
3x - 24 5 x +1260 = 720
- 9 5 x +1260 = 720 |⋅ 5
5( - 9 5 x +1260 ) = 3600
-9x +6300 = 3600 | -6300
-9x = -2700 |:(-9 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -315 + 6 5 300

= -315 +360

= 45

also

y = 45

Die Lösung des LGS ist damit: (300|45)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 45