Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x + y = -8 .

Bestimme y so, dass (3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 3 in die Gleichung ein und erhält:

-43 + y = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-43 + y = -8
-12 + y = -8
y -12 = -8 | +12
y = 4

Die Lösung ist somit: (3|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = 16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|5)
denn 3⋅2 +25 = 6 +10 = 16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|2)
denn 3⋅4 +22 = 12 +4 = 16

Oder : (0|8)
denn 3⋅0 +28 = 0 +16 = 16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -y = -7 (I) -4x +y = -1 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

-4x -y = -7 (I) +y = ( -1 +4x ) (II)

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

-4x -1 · ( -1 +4x ) = -7
-4x -4x +1 = -7
-8x +1 = -7 | -1
-8x = -8 |:(-8 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 +41

= -1 +4

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -5y = 0 (I) -5x -4y = -21 (II)

Lösung einblenden
-x -5y = 0 (I) -5x -4y = -21 (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 = 0 | +5y
-x = 5y |:(-1 )
x = -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 y (I) -5x -4y = -21 (II)

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

-5 · ( -5y ) -4y = -21
25y -4y = -21
21y = -21 |:21
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5( -1 )

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5y = 4( -x +4 ) (I)
-1 = -3x +11 - y (II)

Lösung einblenden

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

5y = 4( -x +4 ) (I)
-1 = -3x +11 - y (II)
5y = -4x +16 | + 4x (I)
-1 = -3x +11 - y | + 1 +3x + y (II)
4x +5y = 16 (I) 3x +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:

3x + y = 12
y +3x = 12 | -3x
y = 12 -3x

Als neues LGS erhält man so:

4x +5y = 16 (I) +y = ( 12 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 12 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 5 · ( 12 -3x ) = 16
4x -15x +60 = 16
-11x +60 = 16 | -60
-11x = -44 |:(-11 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 -34

= 12 -12

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (4|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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 +4y = ?

8x +6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

4x +4y = -8 -4 = -12

8x +6y = -16 -6 = -22

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +4y = -12

8x +6y = -22

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -5y = -7 (I) -4x +y = -5 (II)

Lösung einblenden
4x -5y = -7 (I) -4x +y = -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:

-4x + y = -5
y -4x = -5 | +4x
y = -5 +4x

Als neues LGS erhält man so:

4x -5y = -7 (I) +y = ( -5 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -5 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -5 · ( -5 +4x ) = -7
4x -20x +25 = -7
-16x +25 = -7 | -25
-16x = -32 |:(-16 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 +42

= -5 +8

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 33.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -2.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 33 (I) 6x -4y = -2 (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 = 33 | -6y
x = 33 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 33 -6y ) (I) 6x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 33 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 33 -6y ) -4y = -2
-36y +198 -4y = -2
-40y +198 = -2 | -198
-40y = -200 |:(-40 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 33 -65

= 33 -30

= 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