Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -5y = -8 .

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

Lösung einblenden

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

x -51 = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -51 = -8
x -5 = -8 | +5
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|7)
denn 4⋅( - 4 ) +27 = -16 +14 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|3)
denn 4⋅( - 2 ) +23 = -8 +6 = -2

Oder : (-6|11)
denn 4⋅( - 6 ) +211 = -24 +22 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+3y = -12 (I) x -3y = 6 (II)

Lösung einblenden
+3y = -12 (I) x -3y = 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:

3y = -12 |:3
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

+y = -4 (I) x -3y = 6 (II)

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

x -3 · ( -4 ) = 6
x +12 = 6 | -12
x = -6

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: (-6|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -4y = 19 (I) x +2y = 3 (II)

Lösung einblenden
3x -4y = 19 (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:

3x -4y = 19 (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:

3 · ( 3 -2y ) -4y = 19
-6y +9 -4y = 19
-10y +9 = 19 | -9
-10y = 10 |:(-10 )
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

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = 7 (I) -4x +4y = -20 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = 7 (I) -4x +4y = -20 (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 = 7 | +2y
-x = 7 +2y |:(-1 )
x = -7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -7 -2y ) (I) -4x +4y = -20 (II)

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

-4 · ( -7 -2y ) +4y = -20
8y +28 +4y = -20
12y +28 = -20 | -28
12y = -48 |:12
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -2( -4 )

= -7 +8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5y = 3( -x +16 ) (I)
4( -x + y) = -48 (II)

Lösung einblenden

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

-5y = 3( -x +16 ) (I)
4( -x + y) = -48 (II)
-5y = -3x +48 | + 3x (I)
-4x +4y = -48 (II)
3x -5y = 48 (I) -4x +4y = -48 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -5y = 48
-5y +3x = 48 | -3x
-5y = 48 -3x |:(-5 )
y = - 48 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 48 5 + 3 5 x ) (I) -4x +4y = -48 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 48 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( - 48 5 + 3 5 x ) = -48
-4x + 12 5 x - 192 5 = -48
- 8 5 x - 192 5 = -48 |⋅ 5
5( - 8 5 x - 192 5 ) = -240
-8x -192 = -240 | +192
-8x = -48 |:(-8 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 48 5 + 3 5 6

= - 48 5 + 18 5

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

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.:

-2x +5y = ?

1x -1y = ?

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

-2x +5y = -10 +10 = 0

1x -1y = 5 -2 = 3

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +5y = 0

1x -1y = 3

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
2x -y = -2 (I) -3x +5y = 17 (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 = -2
-y +2x = -2 | -2x
-y = -2 -2x |:(-1 )
y = 2 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 5 · ( 2 +2x ) = 17
-3x +10x +10 = 17
7x +10 = 17 | -10
7x = 7 |:7
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 +21

= 2 +2

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 17 (I) 5x -5y = 10 (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 = 17 | -4y
x = 17 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -4y ) (I) 5x -5y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 17 -4y ) -5y = 10
-20y +85 -5y = 10
-25y +85 = 10 | -85
-25y = -75 |:(-25 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -43

= 17 -12

= 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