Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -4y = -28 .

Bestimme y so, dass (0|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 0 in die Gleichung ein und erhält:

-0 -4y = -28

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-0 -4y = -28
-4y = -28 |:(-4 )
y = 7

Die Lösung ist somit: (0|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|0)
denn -1⋅2 -40 = -2 +0 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|1)
denn -1⋅( - 2 ) -41 = 2 -4 = -2

Oder : (6|-1)
denn -1⋅6 -4( - 1 ) = -6 +4 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +2y = -20 (I) x = 6 (II)

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = 6


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

-4 · 6 +2y = -20
-24 +2y = -20
2y -24 = -20 | +24
2y = 4 |:2
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (6|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -3y = 0 (I) 4x +y = 12 (II)

Lösung einblenden
-3x -3y = 0 (I) 4x +y = 12 (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:

4x + y = 12
y +4x = 12 | -4x
y = 12 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-3x -3y = 0 (I) +y = ( 12 -4x ) (II)

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

-3x -3 · ( 12 -4x ) = 0
-3x +12x -36 = 0
9x -36 = 0 | +36
9x = 36 |:9
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 -44

= 12 -16

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -5y = 10 (I) x -4y = 3 (II)

Lösung einblenden
-5x -5y = 10 (I) x -4y = 3 (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 = 3 | +4y
x = 3 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -5y = 10 (I) x = ( 3 +4y ) (II)

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

-5 · ( 3 +4y ) -5y = 10
-20y -15 -5y = 10
-25y -15 = 10 | +15
-25y = 25 |:(-25 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 +4( -1 )

= 3 -4

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +1 - y = 4x +1 (I)
3( x +8 )+5y = 0 (II)

Lösung einblenden

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

5x +1 - y = 4x +1 (I)
3( x +8 )+5y = 0 (II)
5x +1 - y = 4x +1 | -1 -4x (I)
3x +24 +5y = 0 | -24 (II)
x -y = 0 (I) 3x +5y = -24 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = x (I) 3x +5y = -24 (II)

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

3x + 5 · x = -24
3x +5x = -24
8x = -24 |:8
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-3x -1y = ?

-1x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

-3x -1y = -12 -3 = -15

-1x +2y = -4 +6 = 2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -1y = -15

-1x +2y = 2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +3y = 18 (I) 5x +y = 6 (II)

Lösung einblenden
-2x +3y = 18 (I) 5x +y = 6 (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:

5x + y = 6
y +5x = 6 | -5x
y = 6 -5x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +3y = 18 (I) +y = ( 6 -5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 6 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 3 · ( 6 -5x ) = 18
-2x -15x +18 = 18
-17x +18 = 18 | -18
-17x = 0 |:(-17 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 -5( 0 )

= 6 +0

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (0|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -4.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 6 (I) 3x -7y = -4 (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 = 6 | -5y
x = 6 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -5y ) (I) 3x -7y = -4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 6 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 6 -5y ) -7y = -4
-15y +18 -7y = -4
-22y +18 = -4 | -18
-22y = -22 |:(-22 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -51

= 6 -5

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1