Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -5y = 20 .

Bestimme y so, dass (-5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -5 in die Gleichung ein und erhält:

-( -5 ) -5y = 20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -5 ) -5y = 20
5 -5y = 20
-5y +5 = 20 | -5
-5y = 15 |:(-5 )
y = -3

Die Lösung ist somit: (-5|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -4y = 29 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-7)
denn 1⋅1 -4( - 7 ) = 1 +28 = 29

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-8)
denn 1⋅( - 3 ) -4( - 8 ) = -3 +32 = 29

Oder : (5|-6)
denn 1⋅5 -4( - 6 ) = 5 +24 = 29

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = -6 (I) 4x +y = -9 (II)

Lösung einblenden
2x = -6 (I) 4x +y = -9 (II)

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

2x = -6 |:2
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

x = -3 (I) 4x +y = -9 (II)

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

4 · ( -3 ) + y = -9
-12 + y = -9
y -12 = -9 | +12
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -3y = -13 (I) -2x +y = 7 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = -13 (I) -2x +y = 7 (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:

-2x + y = 7
y -2x = 7 | +2x
y = 7 +2x

Als neues LGS erhält man so:

2x -3y = -13 (I) +y = ( 7 +2x ) (II)

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

2x -3 · ( 7 +2x ) = -13
2x -6x -21 = -13
-4x -21 = -13 | +21
-4x = 8 |:(-4 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 +2( -2 )

= 7 -4

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = 7 (I) x +5y = -9 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 7 (I) x +5y = -9 (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 +5y = -9 | -5y
x = -9 -5y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = 7 (I) x = ( -9 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -9 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -9 -5y ) + y = 7
10y +18 + y = 7
11y +18 = 7 | -18
11y = -11 |:11
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -9 -5( -1 )

= -9 +5

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x -y = 9 2 (I) 1 5 x + 1 4 y = 1 2 (II)

Lösung einblenden
1 2 x -y = 9 2 (I) 1 5 x + 1 4 y = 1 2 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

1 2 x - y = 9 2
-y + 1 2 x = 9 2 |⋅ 2
2( -y + 1 2 x) = 9
-2y + x = 9 | - x
-2y = 9 - x |:(-2 )
y = - 9 2 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 9 2 + 1 2 x ) (I) 1 5 x + 1 4 y = 1 2 (II)

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

1 5 x + 1 4 · ( - 9 2 + 1 2 x ) = 1 2
1 5 x + 1 8 x - 9 8 = 1 2
13 40 x - 9 8 = 1 2 |⋅ 40
40( 13 40 x - 9 8 ) = 20
13x -45 = 20 | +45
13x = 65 |:13
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 9 2 + 1 2 5

= - 9 2 + 5 2

= -4,5 +2,5

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 = 3 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 -4y = ?

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

-3x -3y = -3 -9 = -12

-6x -4y = -6 -12 = -18

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -3y = -12

-6x -4y = -18

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
-x -3y = -3 (I) 2x +6y = 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 = -3 | +3y
-x = -3 +3y |:(-1 )
x = 3 -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · ( 3 -3y ) +6y = 6
-6y +6 +6y = 6
6 = 6 | -6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 3 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 = 9 (I) 6x -3y = 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 = 9 | -4y
x = 9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -4y ) (I) 6x -3y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 9 -4y ) -3y = 0
-24y +54 -3y = 0
-27y +54 = 0 | -54
-27y = -54 |:(-27 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -42

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 2