Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -5y = -10 .

Bestimme y so, dass (-1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -1 in die Gleichung ein und erhält:

5( -1 ) -5y = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

5( -1 ) -5y = -10
-5 -5y = -10
-5y -5 = -10 | +5
-5y = -5 |:(-5 )
y = 1

Die Lösung ist somit: (-1|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x - y = -1 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|5)
denn 2⋅2 -15 = 4 -5 = -1

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|3)
denn 2⋅1 -13 = 2 -3 = -1

Oder : (3|7)
denn 2⋅3 -17 = 6 -7 = -1

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3y = 9 (I) -4x -3y = 13 (II)

Lösung einblenden
-3y = 9 (I) -4x -3y = 13 (II)

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

-3y = 9 |:(-3 )
y = -3

Als neues LGS erhält man so:

+y = -3 (I) -4x -3y = 13 (II)

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

-4x -3 · ( -3 ) = 13
-4x +9 = 13 | -9
-4x = 4 |:(-4 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = 13 (I) -4x -2y = -2 (II)

Lösung einblenden
x -2y = 13 (I) -4x -2y = -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 -2y = 13 | +2y
x = 13 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 +2y ) (I) -4x -2y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 13 +2x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 13 +2y ) -2y = -2
-8y -52 -2y = -2
-10y -52 = -2 | +52
-10y = 50 |:(-10 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 +2( -5 )

= 13 -10

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 2 · ( -4 -2x ) = 4
-2x -4x -8 = 4
-6x -8 = 4 | +8
-6x = 12 |:(-6 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 -2( -2 )

= -4 +4

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -5y = 19 (I)
0 = -3x -2( 14 + 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:

x -5y = 19 (I)
0 = -3x -2( 14 + y) (II)
x -5y = 19 (I)
0 = -3x -28 -2y | + 3x +2y (II)
x -5y = 19 (I) 3x +2y = -28 (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 = 19 | +5y
x = 19 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 19 +5y ) (I) 3x +2y = -28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 19 +5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 19 +5y ) +2y = -28
15y +57 +2y = -28
17y +57 = -28 | -57
17y = -85 |:17
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 +5( -5 )

= 19 -25

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-2x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-5x +4y = 20 +8 = 28

-2x +4y = 8 +8 = 16

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +4y = 28

-2x +4y = 16

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x +y = -1 (I) -16x -4y = 1 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -1 (I) -16x -4y = 1 (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:

4x + y = -1
y +4x = -1 | -4x
y = -1 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 -4x ) (I) -16x -4y = 1 (II)

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

-16x -4 · ( -1 -4x ) = 1
-16x +16x +4 = 1
4 = 1 | -4
0 = -3

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 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 7.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -3.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 7 (I) 2x -5y = -3 (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 = 7 | -6y
x = 7 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 -6y ) (I) 2x -5y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 7 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 7 -6y ) -5y = -3
-12y +14 -5y = -3
-17y +14 = -3 | -14
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -61

= 7 -6

= 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