Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +5y = 7 .

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

Lösung einblenden

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

26 +5y = 7

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

26 +5y = 7
12 +5y = 7
5y +12 = 7 | -12
5y = -5 |:5
y = -1

Die Lösung ist somit: (6|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -2y = 0.

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|-3)
denn -3⋅2 -2( - 3 ) = -6 +6 = 0

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|0)
denn -3⋅0 -20 = 0 +0 = 0

Oder : (4|-6)
denn -3⋅4 -2( - 6 ) = -12 +12 = 0

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +2y = 7 (I) -2y = -8 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = 7 (I) -2y = -8 (II)

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

-2y = -8 |:(-2 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

-x +2y = 7 (I) +y = 4 (II)

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

-x + 2 · 4 = 7
-x +8 = 7 | -8
-x = -1 |:(-1 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = 15 (I) -3x -2y = -1 (II)

Lösung einblenden
x -3y = 15 (I) -3x -2y = -1 (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 = 15 | +3y
x = 15 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 +3y ) (I) -3x -2y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 15 +3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 15 +3y ) -2y = -1
-9y -45 -2y = -1
-11y -45 = -1 | +45
-11y = 44 |:(-11 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 +3( -4 )

= 15 -12

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -4y = -21 (I) x +3y = 13 (II)

Lösung einblenden
-5x -4y = -21 (I) x +3y = 13 (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 = 13 | -3y
x = 13 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -4y = -21 (I) x = ( 13 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 13 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( 13 -3y ) -4y = -21
15y -65 -4y = -21
11y -65 = -21 | +65
11y = 44 |:11
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -34

= 13 -12

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 5 x +y = -3 (I) 2 5 x - 2 3 y = 14 3 (II)

Lösung einblenden
1 5 x +y = -3 (I) 2 5 x - 2 3 y = 14 3 (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 5 x + y = -3
y + 1 5 x = -3 |⋅ 5
5( y + 1 5 x) = -15
5y + x = -15 | - x
5y = -15 - x |:5
y = -3 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -3 - 1 5 x ) (I) 2 5 x - 2 3 y = 14 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -3 - 1 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2 5 x - 2 3 · ( -3 - 1 5 x ) = 14 3
2 5 x + 2 15 x +2 = 14 3
8 15 x +2 = 14 3 |⋅ 15
15( 8 15 x +2 ) = 70
8x +30 = 70 | -30
8x = 40 |:8
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 - 1 5 5

= -3 -1

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 und y = -5 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 -4y = ?

4x -11y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

2x -4y = -8 +20 = 12

4x -11y = -16 +55 = 39

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -4y = 12

4x -11y = 39

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x -2y = 28 (I) x +y = 0 (II)

Lösung einblenden
5x -2y = 28 (I) x +y = 0 (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:

x + y = 0
y + x = 0 | - x
y = -x

Als neues LGS erhält man so:

5x -2y = 28 (I) +y = - x (II)

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

5x -2 · ( -x ) = 28
5x +2x = 28
7x = 28 |:7
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -25.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 17 (I) 5x -7y = -25 (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 = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 5x -7y = -25 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 17 -3y ) -7y = -25
-15y +85 -7y = -25
-22y +85 = -25 | -85
-22y = -110 |:(-22 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -35

= 17 -15

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 5