Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -2y = 18 .

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

Lösung einblenden

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

-4( -6 ) -2y = 18

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-4( -6 ) -2y = 18
24 -2y = 18
-2y +24 = 18 | -24
-2y = -6 |:(-2 )
y = 3

Die Lösung ist somit: (-6|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x + y = -15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-3)
denn 4⋅( - 3 ) +1( - 3 ) = -12 -3 = -15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|-7)
denn 4⋅( - 2 ) +1( - 7 ) = -8 -7 = -15

Oder : (-4|1)
denn 4⋅( - 4 ) +11 = -16 +1 = -15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = -10 (I) -3x -4y = -9 (II)

Lösung einblenden
2x = -10 (I) -3x -4y = -9 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

2x = -10 |:2
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) -3x -4y = -9 (II)

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

-3 · ( -5 ) -4y = -9
15 -4y = -9
-4y +15 = -9 | -15
-4y = -24 |:(-4 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = -14 (I) -x +3y = -9 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = -14 (I) -x +3y = -9 (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 = -9 | -3y
-x = -9 -3y |:(-1 )
x = 9 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -14 (I) x = ( 9 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 9 +3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 9 +3y ) + y = -14
-12y -36 + y = -14
-11y -36 = -14 | +36
-11y = 22 |:(-11 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +3( -2 )

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -y = -25 (I) -x -3y = -10 (II)

Lösung einblenden
4x -y = -25 (I) -x -3y = -10 (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 = -10 | +3y
-x = -10 +3y |:(-1 )
x = 10 -3y

Als neues LGS erhält man so:

4x -y = -25 (I) x = ( 10 -3y ) (II)

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

4 · ( 10 -3y ) - y = -25
-12y +40 - y = -25
-13y +40 = -25 | -40
-13y = -65 |:(-13 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -35

= 10 -15

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +y = 5 (I) 3 5 x -y = - 17 5 (II)

Lösung einblenden
-x +y = 5 (I) 3 5 x -y = - 17 5 (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:

3 5 x - y = - 17 5
-y + 3 5 x = - 17 5 |⋅ 5
5( -y + 3 5 x) = -17
-5y +3x = -17 | -3x
-5y = -17 -3x |:(-5 )
y = 17 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

-x +y = 5 (I) +y = ( 17 5 + 3 5 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 17 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-x + 1 · ( 17 5 + 3 5 x ) = 5
-x + 3 5 x + 17 5 = 5
- 2 5 x + 17 5 = 5 |⋅ 5
5( - 2 5 x + 17 5 ) = 25
-2x +17 = 25 | -17
-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 17 5 + 3 5 ( -4 )

= 17 5 - 12 5

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 und y = 1 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 = ?

2x +1y = ?

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

4x +3y = -12 +3 = -9

2x +1y = -6 +1 = -5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +3y = -9

2x +1y = -5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x -4 · ( - 1 2 - x ) = 3
-4x +4x +2 = 3
2 = 3 | -2
0 = 1

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 25 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 25 -5y ) -7y = -3
-25y +125 -7y = -3
-32y +125 = -3 | -125
-32y = -128 |:(-32 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 25 -54

= 25 -20

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 4