Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -2y = 6 .

Bestimme x so, dass (x|-5) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -5 in die Gleichung ein und erhält:

-2x -2( -5 ) = 6

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -2( -5 ) = 6
-2x +10 = 6 | -10
-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -3y = -8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|1)
denn -5⋅1 -31 = -5 -3 = -8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|6)
denn -5⋅( - 2 ) -36 = 10 -18 = -8

Oder : (4|-4)
denn -5⋅4 -3( - 4 ) = -20 +12 = -8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -4y = 21 (I) -4x = -12 (II)

Lösung einblenden
3x -4y = 21 (I) -4x = -12 (II)

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

-4x = -12 |:(-4 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · 3 -4y = 21
9 -4y = 21
-4y +9 = 21 | -9
-4y = 12 |:(-4 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = -4 (I) -x +2y = 7 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = -4 (I) -x +2y = 7 (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 = 7 | -2y
-x = 7 -2y |:(-1 )
x = -7 +2y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +y = -4 (I) x = ( -7 +2y ) (II)

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

-3 · ( -7 +2y ) + y = -4
-6y +21 + y = -4
-5y +21 = -4 | -21
-5y = -25 |:(-5 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 +25

= -7 +10

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -2y = -15 (I) 3x +y = 10 (II)

Lösung einblenden
-5x -2y = -15 (I) 3x +y = 10 (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 = 10
y +3x = 10 | -3x
y = 10 -3x

Als neues LGS erhält man so:

-5x -2y = -15 (I) +y = ( 10 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 10 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -2 · ( 10 -3x ) = -15
-5x +6x -20 = -15
x -20 = -15 | +20
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 -35

= 10 -15

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +25 -4y = 0 (I)
x -3 = 14 -3y (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

x +25 -4y = 0 | -25 (I)
x -3 = 14 -3y | + 3 +3y (II)
x -4y = -25 (I) x +3y = 17 (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 = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x -4y = -25 (I) x = ( 17 -3y ) (II)

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

1 · ( 17 -3y ) -4y = -25
-3y +17 -4y = -25
-7y +17 = -25 | -17
-7y = -42 |:(-7 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -36

= 17 -18

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = 2 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 +3y = ?

-3x +4y = ?

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

-4x +3y = -8 +6 = -2

-3x +4y = -6 +8 = 2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +3y = -2

-3x +4y = 2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +y = 18 (I) 2x -5y = -5 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 18 (I) 2x -5y = -5 (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:

3x + y = 18
y +3x = 18 | -3x
y = 18 -3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 18 -3x ) (I) 2x -5y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 18 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -5 · ( 18 -3x ) = -5
2x +15x -90 = -5
17x -90 = -5 | +90
17x = 85 |:17
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 18 -35

= 18 -15

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 3 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 380 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 460 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:

3x -2y = 380 (I) 4x -4y = 460 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -2y = 380
-2y +3x = 380 | -3x
-2y = 380 -3x |:(-2 )
y = -190 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -190 + 3 2 x ) (I) 4x -4y = 460 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -190 + 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -4 · ( -190 + 3 2 x ) = 460
4x -6x +760 = 460
-2x +760 = 460 | -760
-2x = -300 |:(-2 )
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -190 + 3 2 150

= -190 +225

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (150|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35