Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -3y = -13 .

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

Lösung einblenden

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

-x -35 = -13

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x -35 = -13
-x -15 = -13 | +15
-x = 2 |:(-1 )
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -5y = -24 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|6)
denn -3⋅( - 2 ) -56 = 6 -30 = -24

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-7|9)
denn -3⋅( - 7 ) -59 = 21 -45 = -24

Oder : (3|3)
denn -3⋅3 -53 = -9 -15 = -24

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = 9 (I) -x = -5 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = 9 (I) -x = -5 (II)

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

-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

3x +2y = 9 (I) x = 5 (II)

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

3 · 5 +2y = 9
15 +2y = 9
2y +15 = 9 | -15
2y = -6 |:2
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +y = -15 (I) 4x +4y = -36 (II)

Lösung einblenden
2x +y = -15 (I) 4x +4y = -36 (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 = -15
y +2x = -15 | -2x
y = -15 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -15 -2x ) (I) 4x +4y = -36 (II)

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

4x + 4 · ( -15 -2x ) = -36
4x -8x -60 = -36
-4x -60 = -36 | +60
-4x = 24 |:(-4 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -15 -2( -6 )

= -15 +12

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -2y = -4 (I) -2x -5y = 17 (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 = -4 | +2y
x = -4 +2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -4 +2y ) -5y = 17
-4y +8 -5y = 17
-9y +8 = 17 | -8
-9y = 9 |:(-9 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 +2( -1 )

= -4 -2

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 4 x - 1 3 y = 3 4 (I) 3 5 x +y = - 12 5 (II)

Lösung einblenden
- 1 4 x - 1 3 y = 3 4 (I) 3 5 x +y = - 12 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 = - 12 5
y + 3 5 x = - 12 5 |⋅ 5
5( y + 3 5 x) = -12
5y +3x = -12 | -3x
5y = -12 -3x |:5
y = - 12 5 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

- 1 4 x - 1 3 y = 3 4 (I) +y = ( - 12 5 - 3 5 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( - 12 5 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 4 x - 1 3 · ( - 12 5 - 3 5 x ) = 3 4
- 1 4 x + 1 5 x + 4 5 = 3 4
- 1 20 x + 4 5 = 3 4 |⋅ 20
20( - 1 20 x + 4 5 ) = 15
-x +16 = 15 | -16
-x = -1 |:(-1 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 12 5 - 3 5 1

= - 12 5 - 3 5

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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 +2y = ?

5x +5y = ?

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

4x +2y = 12 +10 = 22

5x +5y = 15 +25 = 40

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +2y = 22

5x +5y = 40

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

16x +16y = -9 (I) -4x -4y = 3 (II)

Lösung einblenden
16x +16y = -9 (I) -4x -4y = 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

16x +16y = -9
16y +16x = -9 | -16x
16y = -9 -16x |:16
y = - 9 16 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 9 16 - x ) (I) -4x -4y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 9 16 - x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -4 · ( - 9 16 - x ) = 3
-4x +4x + 9 4 = 3
9 4 = 3 | - 9 4
0 = 3 4

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 33.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 4 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 = 33 (I) 5x -4y = -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 = 33 | -6y
x = 33 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 33 -6y ) (I) 5x -4y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 33 -6x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 33 -6y ) -4y = -5
-30y +165 -4y = -5
-34y +165 = -5 | -165
-34y = -170 |:(-34 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 33 -65

= 33 -30

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 5