Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = 6 .

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 +23 = 6

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x +23 = 6
3x +6 = 6 | -6
3x = 0 |:3
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +2y = -17 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|4)
denn -5⋅5 +24 = -25 +8 = -17

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (7|9)
denn -5⋅7 +29 = -35 +18 = -17

Oder : (3|-1)
denn -5⋅3 +2( - 1 ) = -15 -2 = -17

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -y = -11 (I) +3y = -3 (II)

Lösung einblenden
-3x -y = -11 (I) +3y = -3 (II)

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

3y = -3 |:3
y = -1

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -1 · ( -1 ) = -11
-3x +1 = -11 | -1
-3x = -12 |:(-3 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -2y = 0 (I) -3x +y = -10 (II)

Lösung einblenden
2x -2y = 0 (I) -3x +y = -10 (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 = -10
y -3x = -10 | +3x
y = -10 +3x

Als neues LGS erhält man so:

2x -2y = 0 (I) +y = ( -10 +3x ) (II)

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

2x -2 · ( -10 +3x ) = 0
2x -6x +20 = 0
-4x +20 = 0 | -20
-4x = -20 |:(-4 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -10 +35

= -10 +15

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = 26 (I) x -3y = 2 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = 26 (I) x -3y = 2 (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 = 2 | +3y
x = 2 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -3y = 26 (I) x = ( 2 +3y ) (II)

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

-5 · ( 2 +3y ) -3y = 26
-15y -10 -3y = 26
-18y -10 = 26 | +10
-18y = 36 |:(-18 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 +3( -2 )

= 2 -6

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x = -15 -4y (I)
2( 2x + y) = -x +15 (II)

Lösung einblenden

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

-5x = -15 -4y (I)
2( 2x + y) = -x +15 (II)
-5x = -15 -4y | + 4y (I)
4x +2y = -x +15 | + x (II)
-5x +4y = -15 (I) 5x +2y = 15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x +4y = -15
4y -5x = -15 | +5x
4y = -15 +5x |:4
y = - 15 4 + 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 15 4 + 5 4 x ) (I) 5x +2y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 15 4 + 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 2 · ( - 15 4 + 5 4 x ) = 15
5x + 5 2 x - 15 2 = 15
15 2 x - 15 2 = 15 |⋅ 2
2( 15 2 x - 15 2 ) = 30
15x -15 = 30 | +15
15x = 45 |:15
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 15 4 + 5 4 3

= - 15 4 + 15 4

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (3|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = -3 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 -3y = ?

-9x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

-5x -3y = -25 +9 = -16

-9x -4y = -45 +12 = -33

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -3y = -16

-9x -4y = -33

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +2y = 8 (I) -2x +y = 5 (II)

Lösung einblenden
-2x +2y = 8 (I) -2x +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:

-2x + y = 5
y -2x = 5 | +2x
y = 5 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +2y = 8 (I) +y = ( 5 +2x ) (II)

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

-2x + 2 · ( 5 +2x ) = 8
-2x +4x +10 = 8
2x +10 = 8 | -10
2x = -2 |:2
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 +2( -1 )

= 5 -2

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -18.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 9 (I) 6x -6y = -18 (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 = 9 | -2y
x = 9 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -2y ) (I) 6x -6y = -18 (II)

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

6 · ( 9 -2y ) -6y = -18
-12y +54 -6y = -18
-18y +54 = -18 | -54
-18y = -72 |:(-18 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -24

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 4