Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x - y = 0.

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

Lösung einblenden

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

-3x - 3 = 0

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x - 3 = 0
-3x -3 = 0 | +3
-3x = 3 |:(-3 )
x = -1

Die Lösung ist somit: (-1|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -2y = 14 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-7)
denn -2⋅0 -2( - 7 ) = 0 +14 = 14

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|-5)
denn -2⋅( - 2 ) -2( - 5 ) = 4 +10 = 14

Oder : (2|-9)
denn -2⋅2 -2( - 9 ) = -4 +18 = 14

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -2y = -2 (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:

x -2y = -2 (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:

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

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|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x +y = -7 (I) -3x +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:

-3x + y = -5
y -3x = -5 | +3x
y = -5 +3x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -5 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 1 · ( -5 +3x ) = -7
-4x +3x -5 = -7
-x -5 = -7 | +5
-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 +32

= -5 +6

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +5y = 27 (I) -x +4y = 16 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = 27 (I) -x +4y = 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 +4y = 16 | -4y
-x = 16 -4y |:(-1 )
x = -16 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +5y = 27 (I) x = ( -16 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -16 +4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( -16 +4y ) +5y = 27
-12y +48 +5y = 27
-7y +48 = 27 | -48
-7y = -21 |:(-7 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 +43

= -16 +12

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = -2x +17 +3y (I)
-4y = 5( -x +5 ) (II)

Lösung einblenden

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

0 = -2x +17 +3y (I)
-4y = 5( -x +5 ) (II)
0 = -2x +17 +3y | + 2x -3y (I)
-4y = -5x +25 | + 5x (II)
2x -3y = 17 (I) 5x -4y = 25 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -3y = 17
-3y +2x = 17 | -2x
-3y = 17 -2x |:(-3 )
y = - 17 3 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 17 3 + 2 3 x ) (I) 5x -4y = 25 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 17 3 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( - 17 3 + 2 3 x ) = 25
5x - 8 3 x + 68 3 = 25
7 3 x + 68 3 = 25 |⋅ 3
3( 7 3 x + 68 3 ) = 75
7x +68 = 75 | -68
7x = 7 |:7
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 17 3 + 2 3 1

= - 17 3 + 2 3

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -5 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 = -5 einsetzen und ausrechnen:

4x +4y = 8 -20 = -12

8x +6y = 16 -30 = -14

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +4y = -12

8x +6y = -14

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +3y = -30 (I) 5x +4y = -30 (II)

Lösung einblenden
5x +3y = -30 (I) 5x +4y = -30 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +3y = -30
3y +5x = -30 | -5x
3y = -30 -5x |:3
y = -10 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -10 - 5 3 x ) (I) 5x +4y = -30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -10 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 4 · ( -10 - 5 3 x ) = -30
5x - 20 3 x -40 = -30
- 5 3 x -40 = -30 |⋅ 3
3( - 5 3 x -40 ) = -90
-5x -120 = -90 | +120
-5x = 30 |:(-5 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -10 - 5 3 ( -6 )

= -10 +10

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|0)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9.
Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -7.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 9 (I) 3x -5y = -7 (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 +4y = 9 | -4y
x = 9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -4y ) (I) 3x -5y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 9 -4y ) -5y = -7
-12y +27 -5y = -7
-17y +27 = -7 | -27
-17y = -34 |:(-17 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -42

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 2