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: x +4y = 16 .

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

Lösung einblenden

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

x +45 = 16

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x +45 = 16
x +20 = 16 | -20
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x - y = -13 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|6)
denn -1⋅7 -16 = -7 -6 = -13

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (6|7)
denn -1⋅6 -17 = -6 -7 = -13

Oder : (8|5)
denn -1⋅8 -15 = -8 -5 = -13

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3y = -6 (I) -x -3y = -10 (II)

Lösung einblenden
-3y = -6 (I) -x -3y = -10 (II)

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

-3y = -6 |:(-3 )
y = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x -3 · 2 = -10
-x -6 = -10 | +6
-x = -4 |:(-1 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x + 1 · ( -2 -3x ) = -3
4x -3x -2 = -3
x -2 = -3 | +2
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 -3( -1 )

= -2 +3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = 22 (I) 5x -2y = 23 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 22 (I) 5x -2y = 23 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +2y = 22
2y +4x = 22 | -4x
2y = 22 -4x |:2
y = 11 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 -2x ) (I) 5x -2y = 23 (II)

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

5x -2 · ( 11 -2x ) = 23
5x +4x -22 = 23
9x -22 = 23 | +22
9x = 45 |:9
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 -25

= 11 -10

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 4 x + 1 4 y = 0 (I) x + 3 4 y = 3 2 (II)

Lösung einblenden
1 4 x + 1 4 y = 0 (I) x + 3 4 y = 3 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 + 3 4 y = 3 2 |⋅ 4
4( x + 3 4 y) = 6
4x +3y = 6 | -3y
4x = 6 -3y |:4
x = 3 2 - 3 4 y

Als neues LGS erhält man so:

1 4 x + 1 4 y = 0 (I) x = ( 3 2 - 3 4 y ) (II)

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

1 4 · ( 3 2 - 3 4 y ) + 1 4 y = 0
- 3 16 y + 3 8 + 1 4 y = 0
1 16 y + 3 8 = 0 |⋅ 16
16( 1 16 y + 3 8 ) = 0
y +6 = 0 | -6
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 2 - 3 4 ( -6 )

= 3 2 + 9 2

= 1,5 +4,5

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

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.:

-2x -1y = ?

2x +3y = ?

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

-2x -1y = -4 +4 = 0

2x +3y = 4 -12 = -8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -1y = 0

2x +3y = -8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

12x +4y = 12 (I) -3x -y = -3 (II)

Lösung einblenden
12x +4y = 12 (I) -3x -y = -3 (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 = -3
-y -3x = -3 | +3x
-y = -3 +3x |:(-1 )
y = 3 -3x

Als neues LGS erhält man so:

12x +4y = 12 (I) +y = ( 3 -3x ) (II)

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

12x + 4 · ( 3 -3x ) = 12
12x -12x +12 = 12
12 = 12 | -12
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 8.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 16 (I) 5x -6y = 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 +6y = 16 | -6y
x = 16 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -6y ) (I) 5x -6y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 16 -6y ) -6y = 8
-30y +80 -6y = 8
-36y +80 = 8 | -80
-36y = -72 |:(-36 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -62

= 16 -12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 2