Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x + y = -29 .

Bestimme y so, dass (7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 7 in die Gleichung ein und erhält:

-57 + y = -29

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-57 + y = -29
-35 + y = -29
y -35 = -29 | +35
y = 6

Die Lösung ist somit: (7|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -3y = 9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|1)
denn -2⋅( - 6 ) -31 = 12 -3 = 9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|3)
denn -2⋅( - 9 ) -33 = 18 -9 = 9

Oder : (-3|-1)
denn -2⋅( - 3 ) -3( - 1 ) = 6 +3 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = 6 (I) 2x = -4 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 6 (I) 2x = -4 (II)

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

2x = -4 |:2
x = -2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -2 ) + y = 6
4 + y = 6
y +4 = 6 | -4
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +2y = -8 (I) x -4y = -12 (II)

Lösung einblenden
-4x +2y = -8 (I) x -4y = -12 (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 = -12 | +4y
x = -12 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +2y = -8 (I) x = ( -12 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -12 +4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -12 +4y ) +2y = -8
-16y +48 +2y = -8
-14y +48 = -8 | -48
-14y = -56 |:(-14 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -12 +44

= -12 +16

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +4y = 16 (I) x +2y = 4 (II)

Lösung einblenden
4x +4y = 16 (I) x +2y = 4 (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 = 4 | -2y
x = 4 -2y

Als neues LGS erhält man so:

4x +4y = 16 (I) x = ( 4 -2y ) (II)

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

4 · ( 4 -2y ) +4y = 16
-8y +16 +4y = 16
-4y +16 = 16 | -16
-4y = 0 |:(-4 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 -2( 0 )

= 4 +0

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 2 x - 1 5 y = - 17 10 (I) - 1 5 x - 1 3 y = 1 3 (II)

Lösung einblenden
- 1 2 x - 1 5 y = - 17 10 (I) - 1 5 x - 1 3 y = 1 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 2 x - 1 5 y = - 17 10
- 1 5 y - 1 2 x = - 17 10 |⋅ 10
10( - 1 5 y - 1 2 x) = -17
-2y -5x = -17 | +5x
-2y = -17 +5x |:(-2 )
y = 17 2 - 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 17 2 - 5 2 x ) (I) - 1 5 x - 1 3 y = 1 3 (II)

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

- 1 5 x - 1 3 · ( 17 2 - 5 2 x ) = 1 3
- 1 5 x + 5 6 x - 17 6 = 1 3
19 30 x - 17 6 = 1 3 |⋅ 30
30( 19 30 x - 17 6 ) = 10
19x -85 = 10 | +85
19x = 95 |:19
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 17 2 - 5 2 5

= 17 2 - 25 2

= 8,5 -12,5

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

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.:

-1x +4y = ?

3x -10y = ?

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

-1x +4y = 4 -16 = -12

3x -10y = -12 +40 = 28

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +4y = -12

3x -10y = 28

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x -2y = -3 (I) 12x +6y = 11 (II)

Lösung einblenden
-4x -2y = -3 (I) 12x +6y = 11 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x -2y = -3
-2y -4x = -3 | +4x
-2y = -3 +4x |:(-2 )
y = 3 2 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 2 -2x ) (I) 12x +6y = 11 (II)

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

12x + 6 · ( 3 2 -2x ) = 11
12x -12x +9 = 11
9 = 11 | -9
0 = 2

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 28.
Wenn man aber vom 4-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -13.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 28 (I) 4x -5y = -13 (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) 4x -5y = -13 (II)

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

4 · ( 28 -5y ) -5y = -13
-20y +112 -5y = -13
-25y +112 = -13 | -112
-25y = -125 |:(-25 )
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