Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +3y = -25 .

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

Lösung einblenden

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

-x +3( -6 ) = -25

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +3( -6 ) = -25
-x -18 = -25 | +18
-x = -7 |:(-1 )
x = 7

Die Lösung ist somit: (7|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +3y = 13 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|6)
denn -5⋅1 +36 = -5 +18 = 13

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|11)
denn -5⋅4 +311 = -20 +33 = 13

Oder : (-2|1)
denn -5⋅( - 2 ) +31 = 10 +3 = 13

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = 9 (I) +2y = -12 (II)

Lösung einblenden
x -2y = 9 (I) +2y = -12 (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 = -12 |:2
y = -6

Als neues LGS erhält man so:

x -2y = 9 (I) +y = -6 (II)

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

x -2 · ( -6 ) = 9
x +12 = 9 | -12
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-1 · ( -5 -2y ) - y = 0
2y +5 - y = 0
y +5 = 0 | -5
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 -2( -5 )

= -5 +10

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +5y = -14 (I) -x +4y = -28 (II)

Lösung einblenden
4x +5y = -14 (I) -x +4y = -28 (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 = -28 | -4y
-x = -28 -4y |:(-1 )
x = 28 +4y

Als neues LGS erhält man so:

4x +5y = -14 (I) x = ( 28 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 28 +4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 28 +4y ) +5y = -14
16y +112 +5y = -14
21y +112 = -14 | -112
21y = -126 |:21
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 28 +4( -6 )

= 28 -24

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 2 x + 3 5 y = - 3 2 (I) 3 5 x + 3 4 y = 39 20 (II)

Lösung einblenden
3 2 x + 3 5 y = - 3 2 (I) 3 5 x + 3 4 y = 39 20 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 2 x + 3 5 y = - 3 2
3 5 y + 3 2 x = - 3 2 |⋅ 10
10( 3 5 y + 3 2 x) = -15
6y +15x = -15 | -15x
6y = -15 -15x |:6
y = - 5 2 - 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 5 2 - 5 2 x ) (I) 3 5 x + 3 4 y = 39 20 (II)

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

3 5 x + 3 4 · ( - 5 2 - 5 2 x ) = 39 20
3 5 x - 15 8 x - 15 8 = 39 20
- 51 40 x - 15 8 = 39 20 |⋅ 40
40( - 51 40 x - 15 8 ) = 78
-51x -75 = 78 | +75
-51x = 153 |:(-51 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 5 2 - 5 2 ( -3 )

= - 5 2 + 15 2

= -2,5 +7,5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

3x +1y = ?

6x +5y = ?

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

3x +1y = -12 +4 = -8

6x +5y = -24 +20 = -4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +1y = -8

6x +5y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +4y = 26 (I) 2x +y = 1 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = 26 (I) 2x +y = 1 (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:

2x + y = 1
y +2x = 1 | -2x
y = 1 -2x

Als neues LGS erhält man so:

-3x +4y = 26 (I) +y = ( 1 -2x ) (II)

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

-3x + 4 · ( 1 -2x ) = 26
-3x -8x +4 = 26
-11x +4 = 26 | -4
-11x = 22 |:(-11 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 -2( -2 )

= 1 +4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 7 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 990 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 7 Stunden wandern und hat 1 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1020 kcal berechnete.
Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

7x -2y = 990 (I) 7x -y = 1020 (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:

7x - y = 1020
-y +7x = 1020 | -7x
-y = 1020 -7x |:(-1 )
y = -1020 +7x

Als neues LGS erhält man so:

7x -2y = 990 (I) +y = ( -1020 +7x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -1020 +7x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

7x -2 · ( -1020 +7x ) = 990
7x -14x +2040 = 990
-7x +2040 = 990 | -2040
-7x = -1050 |:(-7 )
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1020 +7150

= -1020 +1050

= 30

also

y = 30

Die Lösung des LGS ist damit: (150|30)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 30