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: 3x +4y = 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 +43 = 24

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x +43 = 24
3x +12 = 24 | -12
3x = 12 |:3
x = 4

Die Lösung ist somit: (4|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -3y = 12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-2)
denn -2⋅( - 3 ) -3( - 2 ) = 6 +6 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|0)
denn -2⋅( - 6 ) -30 = 12 +0 = 12

Oder : (0|-4)
denn -2⋅0 -3( - 4 ) = 0 +12 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +2y = 27 (I) -y = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = 27 (I) -y = -6 (II)

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

-y = -6 |:(-1 )
y = 6

Als neues LGS erhält man so:

-3x +2y = 27 (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:

-3x + 2 · 6 = 27
-3x +12 = 27 | -12
-3x = 15 |:(-3 )
x = -5

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: (-5|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +4y = 8 (I) x +4y = -1 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

4x +4y = 8 (I) x = ( -1 -4y ) (II)

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

4 · ( -1 -4y ) +4y = 8
-16y -4 +4y = 8
-12y -4 = 8 | +4
-12y = 12 |:(-12 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 -4( -1 )

= -1 +4

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -5y = -12 (I) 4x -4y = -24 (II)

Lösung einblenden
-x -5y = -12 (I) 4x -4y = -24 (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 = -12 | +5y
-x = -12 +5y |:(-1 )
x = 12 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 -5y ) (I) 4x -4y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 12 -5y ) -4y = -24
-20y +48 -4y = -24
-24y +48 = -24 | -48
-24y = -72 |:(-24 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -53

= 12 -15

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2( x +1 ) = -2 -5y (I)
-2y = 5x +29 (II)

Lösung einblenden

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

-2( x +1 ) = -2 -5y (I)
-2y = 5x +29 (II)
-2x -2 = -2 -5y | + 2 +5y (I)
-2y = 5x +29 | -5x (II)
-2x +5y = 0 (I) -5x -2y = 29 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +5y = 0
5y -2x = 0 | +2x
5y = 2x |:5
y = 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = 2 5 x (I) -5x -2y = 29 (II)

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

-5x -2 · 2 5 x = 29
-5x - 4 5 x = 29
- 29 5 x = 29 |⋅ 5
-29x = 145 |:(-29 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 5 ( -5 )

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-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.:

4x +2y = ?

5x +6y = ?

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

4x +2y = -4 -8 = -12

5x +6y = -5 -24 = -29

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +2y = -12

5x +6y = -29

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +4y = -38 (I) -4x +5y = -1 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = -38 (I) -4x +5y = -1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +4y = -38
4y +3x = -38 | -3x
4y = -38 -3x |:4
y = - 19 2 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 19 2 - 3 4 x ) (I) -4x +5y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 19 2 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 5 · ( - 19 2 - 3 4 x ) = -1
-4x - 15 4 x - 95 2 = -1
- 31 4 x - 95 2 = -1 |⋅ 4
4( - 31 4 x - 95 2 ) = -4
-31x -190 = -4 | +190
-31x = 186 |:(-31 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 19 2 - 3 4 ( -6 )

= - 19 2 + 9 2

= -9,5 +4,5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 20 (I) 5x -6y = 7 (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 = 20 | -5y
x = 20 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -5y ) (I) 5x -6y = 7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 20 -5y ) -6y = 7
-25y +100 -6y = 7
-31y +100 = 7 | -100
-31y = -93 |:(-31 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -53

= 20 -15

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3