Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (-5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -5 in die Gleichung ein und erhält:

2( -5 ) - y = -5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

2( -5 ) - y = -5
-10 - y = -5
-y -10 = -5 | +10
-y = 5 |:(-1 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (-5|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|6)
denn 4⋅5 -46 = 20 -24 = -4

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|2)
denn 4⋅1 -42 = 4 -8 = -4

Oder : (9|10)
denn 4⋅9 -410 = 36 -40 = -4

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

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

Als neues LGS erhält man so:

-x +3y = 13 (I) x = -1 (II)

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

-1 · ( -1 ) +3y = 13
1 +3y = 13
3y +1 = 13 | -1
3y = 12 |:3
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = 19 (I) x +2y = -5 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 19 (I) x +2y = -5 (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 = -5 | -2y
x = -5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x -4y = 19 (I) x = ( -5 -2y ) (II)

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

1 · ( -5 -2y ) -4y = 19
-2y -5 -4y = 19
-6y -5 = 19 | +5
-6y = 24 |:(-6 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 -2( -4 )

= -5 +8

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = -43 (I) -4x +5y = 10 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = -43 (I) -4x +5y = 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -3y = -43
-3y -5x = -43 | +5x
-3y = -43 +5x |:(-3 )
y = 43 3 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 43 3 - 5 3 x ) (I) -4x +5y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 43 3 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 5 · ( 43 3 - 5 3 x ) = 10
-4x - 25 3 x + 215 3 = 10
- 37 3 x + 215 3 = 10 |⋅ 3
3( - 37 3 x + 215 3 ) = 30
-37x +215 = 30 | -215
-37x = -185 |:(-37 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 43 3 - 5 3 5

= 43 3 - 25 3

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 5 x +3y = - 63 5 (I) - 3 5 x +y = - 33 5 (II)

Lösung einblenden
- 3 5 x +3y = - 63 5 (I) - 3 5 x +y = - 33 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:

- 3 5 x + y = - 33 5
y - 3 5 x = - 33 5 |⋅ 5
5( y - 3 5 x) = -33
5y -3x = -33 | +3x
5y = -33 +3x |:5
y = - 33 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

- 3 5 x +3y = - 63 5 (I) +y = ( - 33 5 + 3 5 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( - 33 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 3 5 x + 3 · ( - 33 5 + 3 5 x ) = - 63 5
- 3 5 x + 9 5 x - 99 5 = - 63 5
6 5 x - 99 5 = - 63 5 |⋅ 5
5( 6 5 x - 99 5 ) = -63
6x -99 = -63 | +99
6x = 36 |:6
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 33 5 + 3 5 6

= - 33 5 + 18 5

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

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.:

-1x +5y = ?

3x -14y = ?

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

-1x +5y = 2 +25 = 27

3x -14y = -6 -70 = -76

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +5y = 27

3x -14y = -76

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -4y = -2 (I) -12x +12y = 7 (II)

Lösung einblenden
4x -4y = -2 (I) -12x +12y = 7 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 2 + x ) (I) -12x +12y = 7 (II)

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

-12x + 12 · ( 1 2 + x ) = 7
-12x +12x +6 = 7
6 = 7 | -6
0 = 1

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 23.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -5.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 23 (I) 2x -5y = -5 (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 = 23 | -6y
x = 23 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 23 -6y ) (I) 2x -5y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 23 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 23 -6y ) -5y = -5
-12y +46 -5y = -5
-17y +46 = -5 | -46
-17y = -51 |:(-17 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 -63

= 23 -18

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3