Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = 36 .

Bestimme x so, dass (x|-6) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -6 in die Gleichung ein und erhält:

-2x -5( -6 ) = 36

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -5( -6 ) = 36
-2x +30 = 36 | -30
-2x = 6 |:(-2 )
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -4y = -9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|-4)
denn -5⋅5 -4( - 4 ) = -25 +16 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|1)
denn -5⋅1 -41 = -5 -4 = -9

Oder : (9|-9)
denn -5⋅9 -4( - 9 ) = -45 +36 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 4 · ( -2 ) = 4
-2x -8 = 4 | +8
-2x = 12 |:(-2 )
x = -6

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: (-6|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

1 · ( 1 -2y ) +3y = 2
-2y +1 +3y = 2
y +1 = 2 | -1
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 -21

= 1 -2

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +5y = 21 (I) -5x -5y = -45 (II)

Lösung einblenden
x +5y = 21 (I) -5x -5y = -45 (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 = 21 | -5y
x = 21 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 21 -5y ) (I) -5x -5y = -45 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 21 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( 21 -5y ) -5y = -45
25y -105 -5y = -45
20y -105 = -45 | +105
20y = 60 |:20
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -53

= 21 -15

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x - 1 2 y = -3 (I) 1 2 x - 1 3 y = - 7 3 (II)

Lösung einblenden
1 2 x - 1 2 y = -3 (I) 1 2 x - 1 3 y = - 7 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

1 2 x - 1 2 y = -3
- 1 2 y + 1 2 x = -3 |⋅ 2
2( - 1 2 y + 1 2 x) = -6
-y + x = -6 | - x
-y = -6 - x |:(-1 )
y = 6 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 6 + x ) (I) 1 2 x - 1 3 y = - 7 3 (II)

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

1 2 x - 1 3 · ( 6 + x ) = - 7 3
1 2 x - 1 3 x -2 = - 7 3
1 6 x -2 = - 7 3 |⋅ 6
6( 1 6 x -2 ) = -14
x -12 = -14 | +12
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 -2

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|4)

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 +5y = ?

-5x +22y = ?

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

-1x +5y = -2 +20 = 18

-5x +22y = -10 +88 = 78

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +5y = 18

-5x +22y = 78

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x -4y = 2
-4y -4x = 2 | +4x
-4y = 2 +4x |:(-4 )
y = - 1 2 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x + 2 · ( - 1 2 - x ) = -1
2x -2x -1 = -1
-1 = -1 | +1
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 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 4.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 11 (I) 5x -2y = 4 (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 = 11 | -3y
x = 11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -3y ) (I) 5x -2y = 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 11 -3y ) -2y = 4
-15y +55 -2y = 4
-17y +55 = 4 | -55
-17y = -51 |:(-17 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -33

= 11 -9

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 3