Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +2y = -6 .

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 +2( -3 ) = -6

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x +2( -3 ) = -6
-3x -6 = -6 | +6
-3x = 0 |:(-3 )
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|1)
denn -1⋅2 -21 = -2 -2 = -4

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|2)
denn -1⋅0 -22 = 0 -4 = -4

Oder : (4|0)
denn -1⋅4 -20 = -4 +0 = -4

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +3y = -3 (I) -3y = -15 (II)

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

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 3 · 5 = -3
-3x +15 = -3 | -15
-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = 12 (I) -x -3y = -1 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 12 (I) -x -3y = -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 -3y = -1 | +3y
-x = -1 +3y |:(-1 )
x = 1 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = 12 (I) x = ( 1 -3y ) (II)

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

-2 · ( 1 -3y ) + y = 12
6y -2 + y = 12
7y -2 = 12 | +2
7y = 14 |:7
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 -32

= 1 -6

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +3y = -6 (I) -2x -4y = 18 (II)

Lösung einblenden
4x +3y = -6 (I) -2x -4y = 18 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +3y = -6
3y +4x = -6 | -4x
3y = -6 -4x |:3
y = -2 - 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -2 - 4 3 x ) (I) -2x -4y = 18 (II)

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

-2x -4 · ( -2 - 4 3 x ) = 18
-2x + 16 3 x +8 = 18
10 3 x +8 = 18 |⋅ 3
3( 10 3 x +8 ) = 54
10x +24 = 54 | -24
10x = 30 |:10
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 - 4 3 3

= -2 -4

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 4 x + 1 4 y = - 5 4 (I) x +2y = -8 (II)

Lösung einblenden
1 4 x + 1 4 y = - 5 4 (I) x +2y = -8 (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 = -8 | -2y
x = -8 -2y

Als neues LGS erhält man so:

1 4 x + 1 4 y = - 5 4 (I) x = ( -8 -2y ) (II)

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

1 4 · ( -8 -2y ) + 1 4 y = - 5 4
- 1 2 y -2 + 1 4 y = - 5 4
- 1 4 y -2 = - 5 4 |⋅ 4
4( - 1 4 y -2 ) = -5
-y -8 = -5 | +8
-y = 3 |:(-1 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 -2( -3 )

= -8 +6

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -2 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

3x +3y = ?

6x +3y = ?

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

3x +3y = 6 -6 = 0

6x +3y = 12 -6 = 6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +3y = 0

6x +3y = 6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +2y = 27 (I) -5x -4y = 1 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = 27 (I) -5x -4y = 1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +2y = 27
2y -3x = 27 | +3x
2y = 27 +3x |:2
y = 27 2 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 27 2 + 3 2 x ) (I) -5x -4y = 1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 27 2 + 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -4 · ( 27 2 + 3 2 x ) = 1
-5x -6x -54 = 1
-11x -54 = 1 | +54
-11x = 55 |:(-11 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 27 2 + 3 2 ( -5 )

= 27 2 - 15 2

= 13,5 -7,5

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

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 2-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -10.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 9 (I) 2x -3y = -10 (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) 2x -3y = -10 (II)

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

2 · ( 9 -2y ) -3y = -10
-4y +18 -3y = -10
-7y +18 = -10 | -18
-7y = -28 |:(-7 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -24

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 4