Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-4x +5( -2 ) = -2

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x +5( -2 ) = -2
-4x -10 = -2 | +10
-4x = 8 |:(-4 )
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|1)
denn 4⋅0 -41 = 0 -4 = -4

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|-3)
denn 4⋅( - 4 ) -4( - 3 ) = -16 +12 = -4

Oder : (4|5)
denn 4⋅4 -45 = 16 -20 = -4

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -y = 21 (I) +3y = 9 (II)

Lösung einblenden
4x -y = 21 (I) +3y = 9 (II)

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

3y = 9 |:3
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x -1 · 3 = 21
4x -3 = 21 | +3
4x = 24 |:4
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = 15 (I) -3x = -18 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 15 (I) -3x = -18 (II)

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

-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

3x +y = 15 (I) x = 6 (II)

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

3 · 6 + y = 15
18 + y = 15
y +18 = 15 | -18
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = -5 (I) -x -4y = -15 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = -5 (I) -x -4y = -15 (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 -4y = -15 | +4y
-x = -15 +4y |:(-1 )
x = 15 -4y

Als neues LGS erhält man so:

3x +2y = -5 (I) x = ( 15 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 15 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 15 -4y ) +2y = -5
-12y +45 +2y = -5
-10y +45 = -5 | -45
-10y = -50 |:(-10 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -45

= 15 -20

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 5 x - 1 5 y = 4 5 (I) - 2 5 x - 1 2 y = 19 10 (II)

Lösung einblenden
- 1 5 x - 1 5 y = 4 5 (I) - 2 5 x - 1 2 y = 19 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 5 x - 1 5 y = 4 5
- 1 5 y - 1 5 x = 4 5 |⋅ 5
5( - 1 5 y - 1 5 x) = 4
-y - x = 4 | + x
-y = 4 + x |:(-1 )
y = -4 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -4 - x ) (I) - 2 5 x - 1 2 y = 19 10 (II)

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

- 2 5 x - 1 2 · ( -4 - x ) = 19 10
- 2 5 x + 1 2 x +2 = 19 10
1 10 x +2 = 19 10 |⋅ 10
10( 1 10 x +2 ) = 19
x +20 = 19 | -20
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 - ( -1 )

= -4 +1

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

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.:

4x -4y = ?

6x -3y = ?

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

4x -4y = -16 +20 = 4

6x -3y = -24 +15 = -9

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -4y = 4

6x -3y = -9

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -y = -4 (I) 5x -4y = -19 (II)

Lösung einblenden
2x -y = -4 (I) 5x -4y = -19 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 4 +2x ) (I) 5x -4y = -19 (II)

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

5x -4 · ( 4 +2x ) = -19
5x -8x -16 = -19
-3x -16 = -19 | +16
-3x = -3 |:(-3 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 +21

= 4 +2

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 23.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 23 (I) 6x -2y = 10 (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 = 23 | -5y
x = 23 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 23 -5y ) (I) 6x -2y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 23 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 23 -5y ) -2y = 10
-30y +138 -2y = 10
-32y +138 = 10 | -138
-32y = -128 |:(-32 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 -54

= 23 -20

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 4