Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x + y = -12 .

Bestimme y so, dass (-2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -2 in die Gleichung ein und erhält:

4( -2 ) + y = -12

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -2 ) + y = -12
-8 + y = -12
y -8 = -12 | +8
y = -4

Die Lösung ist somit: (-2|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -2y = -14 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|-5)
denn -4⋅6 -2( - 5 ) = -24 +10 = -14

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-1)
denn -4⋅4 -2( - 1 ) = -16 +2 = -14

Oder : (8|-9)
denn -4⋅8 -2( - 9 ) = -32 +18 = -14

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3y = -15 (I) -x -2y = -16 (II)

Lösung einblenden
-3y = -15 (I) -x -2y = -16 (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 = -15 |:(-3 )
y = 5

Als neues LGS erhält man so:

+y = 5 (I) -x -2y = -16 (II)

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

-x -2 · 5 = -16
-x -10 = -16 | +10
-x = -6 |:(-1 )
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:

3x +y = -10 (I) 4x +y = -14 (II)

Lösung einblenden
3x +y = -10 (I) 4x +y = -14 (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:

4x + y = -14
y +4x = -14 | -4x
y = -14 -4x

Als neues LGS erhält man so:

3x +y = -10 (I) +y = ( -14 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -14 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 1 · ( -14 -4x ) = -10
3x -4x -14 = -10
-x -14 = -10 | +14
-x = 4 |:(-1 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 -4( -4 )

= -14 +16

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -3y = -34 (I) -3x -y = 6 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = -34 (I) -3x -y = 6 (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 = 6
-y -3x = 6 | +3x
-y = 6 +3x |:(-1 )
y = -6 -3x

Als neues LGS erhält man so:

4x -3y = -34 (I) +y = ( -6 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -6 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( -6 -3x ) = -34
4x +9x +18 = -34
13x +18 = -34 | -18
13x = -52 |:13
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 -3( -4 )

= -6 +12

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 4 x -3y = 27 4 (I) 1 3 x + 1 4 y = 17 12 (II)

Lösung einblenden
3 4 x -3y = 27 4 (I) 1 3 x + 1 4 y = 17 12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 4 x -3y = 27 4
-3y + 3 4 x = 27 4 |⋅ 4
4( -3y + 3 4 x) = 27
-12y +3x = 27 | -3x
-12y = 27 -3x |:(-12 )
y = - 9 4 + 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 9 4 + 1 4 x ) (I) 1 3 x + 1 4 y = 17 12 (II)

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

1 3 x + 1 4 · ( - 9 4 + 1 4 x ) = 17 12
1 3 x + 1 16 x - 9 16 = 17 12
19 48 x - 9 16 = 17 12 |⋅ 48
48( 19 48 x - 9 16 ) = 68
19x -27 = 68 | +27
19x = 95 |:19
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 9 4 + 1 4 5

= - 9 4 + 5 4

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

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.:

-1x +2y = ?

-4x +7y = ?

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

-1x +2y = 1 +6 = 7

-4x +7y = 4 +21 = 25

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +2y = 7

-4x +7y = 25

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x +5y = -50 (I) -3x +3y = -3 (II)

Lösung einblenden
4x +5y = -50 (I) -3x +3y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +5y = -50
5y +4x = -50 | -4x
5y = -50 -4x |:5
y = -10 - 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -10 - 4 5 x ) (I) -3x +3y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -10 - 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 3 · ( -10 - 4 5 x ) = -3
-3x - 12 5 x -30 = -3
- 27 5 x -30 = -3 |⋅ 5
5( - 27 5 x -30 ) = -15
-27x -150 = -15 | +150
-27x = 135 |:(-27 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -10 - 4 5 ( -5 )

= -10 +4

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 28.
Wenn man aber vom 2-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 +5y = 28 (I) 2x -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 +5y = 28 | -5y
x = 28 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 28 -5y ) (I) 2x -2y = -4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 28 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 28 -5y ) -2y = -4
-10y +56 -2y = -4
-12y +56 = -4 | -56
-12y = -60 |:(-12 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 28 -55

= 28 -25

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 5