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: -x +3y = 10 .

Bestimme x so, dass (x|3) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 3 in die Gleichung ein und erhält:

-x +33 = 10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +33 = 10
-x +9 = 10 | -9
-x = 1 |:(-1 )
x = -1

Die Lösung ist somit: (-1|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x + y = -30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|5)
denn 5⋅( - 7 ) +15 = -35 +5 = -30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|0)
denn 5⋅( - 6 ) +10 = -30 +0 = -30

Oder : (-8|10)
denn 5⋅( - 8 ) +110 = -40 +10 = -30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

-4y = 4 |:(-4 )
y = -1

Als neues LGS erhält man so:

+y = -1 (I) 3x +y = -16 (II)

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

3x + 1 · ( -1 ) = -16
3x -1 = -16 | +1
3x = -15 |:3
x = -5

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: (-5|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = 23 (I) -3x +3y = -21 (II)

Lösung einblenden
4x +y = 23 (I) -3x +3y = -21 (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:

4x + y = 23
y +4x = 23 | -4x
y = 23 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 23 -4x ) (I) -3x +3y = -21 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 23 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 3 · ( 23 -4x ) = -21
-3x -12x +69 = -21
-15x +69 = -21 | -69
-15x = -90 |:(-15 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 23 -46

= 23 -24

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = -29 (I) x -3y = -5 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = -29 (I) x -3y = -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 -3y = -5 | +3y
x = -5 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -3y = -29 (I) x = ( -5 +3y ) (II)

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

-5 · ( -5 +3y ) -3y = -29
-15y +25 -3y = -29
-18y +25 = -29 | -25
-18y = -54 |:(-18 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 +33

= -5 +9

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( x -2 )-5y = 0 (I)
-x -1 - y = 3( x -3 ) (II)

Lösung einblenden

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

2( x -2 )-5y = 0 (I)
-x -1 - y = 3( x -3 ) (II)
2x -4 -5y = 0 | + 4 (I)
-x -1 - y = 3x -9 | + 1 -3x (II)
2x -5y = 4 (I) -4x -y = -8 (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:

-4x - y = -8
-y -4x = -8 | +4x
-y = -8 +4x |:(-1 )
y = 8 -4x

Als neues LGS erhält man so:

2x -5y = 4 (I) +y = ( 8 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 8 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -5 · ( 8 -4x ) = 4
2x +20x -40 = 4
22x -40 = 4 | +40
22x = 44 |:22
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -42

= 8 -8

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (2|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

-3x +1y = ?

-2x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

-3x +1y = 12 -5 = 7

-2x -1y = 8 +5 = 13

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +1y = 7

-2x -1y = 13

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +3y = -7 (I) -3x +5y = -23 (II)

Lösung einblenden
5x +3y = -7 (I) -3x +5y = -23 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +3y = -7
3y +5x = -7 | -5x
3y = -7 -5x |:3
y = - 7 3 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 7 3 - 5 3 x ) (I) -3x +5y = -23 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 7 3 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 5 · ( - 7 3 - 5 3 x ) = -23
-3x - 25 3 x - 35 3 = -23
- 34 3 x - 35 3 = -23 |⋅ 3
3( - 34 3 x - 35 3 ) = -69
-34x -35 = -69 | +35
-34x = -34 |:(-34 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 7 3 - 5 3 1

= - 7 3 - 5 3

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 5 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1250 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 5 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 950 kcal berechnete.
Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

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:

5x -5y = 1250 (I) 4x -5y = 950 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -5y = 1250
-5y +5x = 1250 | -5x
-5y = 1250 -5x |:(-5 )
y = -250 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -250 + x ) (I) 4x -5y = 950 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -250 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -5 · ( -250 + x ) = 950
4x -5x +1250 = 950
-x +1250 = 950 | -1250
-x = -300 |:(-1 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -250 +300

= 50

also

y = 50

Die Lösung des LGS ist damit: (300|50)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 50