Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -3y = 18 .

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

Lösung einblenden

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

-x -3( -5 ) = 18

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x -3( -5 ) = 18
-x +15 = 18 | -15
-x = 3 |:(-1 )
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -4y = -40 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|7)
denn 3⋅( - 4 ) -47 = -12 -28 = -40

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-8|4)
denn 3⋅( - 8 ) -44 = -24 -16 = -40

Oder : (0|10)
denn 3⋅0 -410 = 0 -40 = -40

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-x = -3 |:(-1 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · 3 +3y = 3
-6 +3y = 3
3y -6 = 3 | +6
3y = 9 |:3
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:

-2x +y = -8 (I) -x -3y = -11 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = -8 (I) -x -3y = -11 (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 = -11 | +3y
-x = -11 +3y |:(-1 )
x = 11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = -8 (I) x = ( 11 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 11 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 11 -3y ) + y = -8
6y -22 + y = -8
7y -22 = -8 | +22
7y = 14 |:7
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -32

= 11 -6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
3x +2y = 11 (I) -x -y = -4 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x + 2 · ( 4 - x ) = 11
3x -2x +8 = 11
x +8 = 11 | -8
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 - 3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 2 x + 3 2 y = 27 2 (I) - 1 2 x -y = 0 (II)

Lösung einblenden
- 3 2 x + 3 2 y = 27 2 (I) - 1 2 x -y = 0 (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:

- 1 2 x - y = 0
-y - 1 2 x = 0 |⋅ 2
2( -y - 1 2 x) = 0
-2y - x = 0 | + x
-2y = x |:(-2 )
y = - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

- 3 2 x + 3 2 y = 27 2 (I) +y = - 1 2 x (II)

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

- 3 2 x + 3 2 · ( - 1 2 x ) = 27 2
- 3 2 x - 3 4 x = 27 2
- 9 4 x = 27 2 |⋅ 4
-9x = 54 |:(-9 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 1 2 ( -6 )

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 3 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-2x +3y = ?

-1x +3y = ?

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

-2x +3y = 2 +9 = 11

-1x +3y = 1 +9 = 10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +3y = 11

-1x +3y = 10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +3y = -4 (I) -5x +3y = -8 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = -4 (I) -5x +3y = -8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +3y = -4
3y -4x = -4 | +4x
3y = -4 +4x |:3
y = - 4 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 4 3 + 4 3 x ) (I) -5x +3y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 4 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 4 3 + 4 3 4

= - 4 3 + 16 3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 5.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 29 (I) 5x -5y = 5 (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 +6y = 29 | -6y
x = 29 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -6y ) (I) 5x -5y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 29 -6y ) -5y = 5
-30y +145 -5y = 5
-35y +145 = 5 | -145
-35y = -140 |:(-35 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -64

= 29 -24

= 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