Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

4x -27 = -2

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

4x -27 = -2
4x -14 = -2 | +14
4x = 12 |:4
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +5y = -15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-3)
denn 5⋅0 +5( - 3 ) = 0 -15 = -15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|-8)
denn 5⋅5 +5( - 8 ) = 25 -40 = -15

Oder : (-5|2)
denn 5⋅( - 5 ) +52 = -25 +10 = -15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2y = -8 (I) -2x -y = -6 (II)

Lösung einblenden
-2y = -8 (I) -2x -y = -6 (II)

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

-2y = -8 |:(-2 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -1 · 4 = -6
-2x -4 = -6 | +4
-2x = -2 |:(-2 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -y = 7 (I) x -2y = -16 (II)

Lösung einblenden
-2x -y = 7 (I) x -2y = -16 (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 = -16 | +2y
x = -16 +2y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -y = 7 (I) x = ( -16 +2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -16 +2x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 +25

= -16 +10

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x -y = 0 (I) -x -3y = 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 -3y = 4 | +3y
-x = 4 +3y |:(-1 )
x = -4 -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 -3( -2 )

= -4 +6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 2 x -y = 4 (I) 3x + 3 4 y = 9 4 (II)

Lösung einblenden
- 1 2 x -y = 4 (I) 3x + 3 4 y = 9 4 (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:

- 1 2 x - y = 4
-y - 1 2 x = 4 |⋅ 2
2( -y - 1 2 x) = 8
-2y - x = 8 | + x
-2y = 8 + x |:(-2 )
y = -4 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -4 - 1 2 x ) (I) 3x + 3 4 y = 9 4 (II)

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

3x + 3 4 · ( -4 - 1 2 x ) = 9 4
3x - 3 8 x -3 = 9 4
21 8 x -3 = 9 4 |⋅ 8
8( 21 8 x -3 ) = 18
21x -24 = 18 | +24
21x = 42 |:21
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 - 1 2 2

= -4 -1

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 und y = 2 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-5x +2y = ?

-1x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -5 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-5x +2y = 25 +4 = 29

-1x +1y = 5 +2 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +2y = 29

-1x +1y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · ( 3 +2y ) -2y = 4
4y +6 -2y = 4
2y +6 = 4 | -6
2y = -2 |:2
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 +2( -1 )

= 3 -2

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 6 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 +6y = 11 (I) 2x -6y = 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 +6y = 11 | -6y
x = 11 -6y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 11 -6y ) -6y = 4
-12y +22 -6y = 4
-18y +22 = 4 | -22
-18y = -18 |:(-18 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -61

= 11 -6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 1