Aufgabenbeispiele von LGS
Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen
Wert zum Einsetzen finden
Beispiel:
Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: = .
Bestimme y so, dass (-3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.
Man setzt einfach x = -3 in die Gleichung ein und erhält:
=
Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:
| = | |||
| = | |||
| = | | | ||
| = | |: | ||
| = |
Die Lösung ist somit: (-3|-1)
Wert zum Einsetzen finden (offen)
Beispiel:
Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: = .
Bestimme eine mögliche Lösung (x|y) dieser Gleichung ist.
Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-7)
denn
-2⋅
Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|-5)
denn -2⋅
Oder : (1|-9)
denn -2⋅
LGS (1 Var. schon aufgelöst)
Beispiel:
Löse das lineare Gleichungssystem:
Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:
|
|
= |
|
|: |
|
|
= |
|
Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y
durch
|
|
= | ||
|
|
= | |
|
|
|
|
= |
|
|: |
|
|
= |
|
Somit haben wir eine Lösung für x.
Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y =
Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)
LGS (1 Var. ohne Koeff.)
Beispiel:
Löse das lineare Gleichungssystem:
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:
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y
durch (
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Somit haben wir eine Lösung für x.
Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:
y =
=
=
also
y = 2
Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)
LGS (Standard)
Beispiel:
Löse das lineare Gleichungssystem:
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:
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y
durch (
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Somit haben wir eine Lösung für x.
Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:
y =
=
=
also
y = -4
Die Lösung des LGS ist damit: (6|-4)
LGS (vorher umformen)
Beispiel:
Löse das lineare Gleichungssystem:
| = | | (I) | |||
| | = | | (II) |
Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:
| = |
|
(I) | |||
|
| = |
|
(II) |
| = |
|
| +
| (I) | ||
|
| = |
|
|
| (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:
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x
durch (
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Somit haben wir eine Lösung für y.
Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 2. Zeile ein:
x =
=
=
also
x = 3
Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)
LGS zu Lösungen finden
Beispiel:
Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 3 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.
Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:
-3x
-1x
Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:
-3x
-1x
So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:
-3x
-1x
LGS Lösungsvielfalt erkennen
Beispiel:
Bestimme die Lösungsmenge:
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:
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y
durch (
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
| = |
Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!
Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.
LGS Anwendungen
Beispiel:
Carola war 2 Stunden wandern. Danach hat sie 3 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 195 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 610 kcal berechnete.
Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?
Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und
Aus den Sätzen der Aufgabenstellung ergibt sich somit folgendes lineare Gleichungssystem:
Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|:( |
|
|
= |
|
Als neues LGS erhält man so:
Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y
durch (
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|⋅ 3 |
|
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|: |
|
|
= |
|
Somit haben wir eine Lösung für x.
Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. Zeile ein:
y =
=
=
also
y = 35
Die Lösung des LGS ist damit: (150|35)
Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:
kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150
kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35
