Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -3y = -15 .

Bestimme x so, dass (x|2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 2 in die Gleichung ein und erhält:

-3x -32 = -15

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x -32 = -15
-3x -6 = -15 | +6
-3x = -9 |:(-3 )
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +2y = 10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|2)
denn -3⋅( - 2 ) +22 = 6 +4 = 10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|5)
denn -3⋅0 +25 = 0 +10 = 10

Oder : (-4|-1)
denn -3⋅( - 4 ) +2( - 1 ) = 12 -2 = 10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = 9 (I) -4x +y = 14 (II)

Lösung einblenden
-3x = 9 (I) -4x +y = 14 (II)

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

-3x = 9 |:(-3 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

x = -3 (I) -4x +y = 14 (II)

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

-4 · ( -3 ) + y = 14
12 + y = 14
y +12 = 14 | -12
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = 8 (I) x +2y = 5 (II)

Lösung einblenden
x +3y = 8 (I) x +2y = 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 +2y = 5 | -2y
x = 5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = 8 (I) x = ( 5 -2y ) (II)

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

1 · ( 5 -2y ) +3y = 8
-2y +5 +3y = 8
y +5 = 8 | -5
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -23

= 5 -6

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +4y = 20 (I) -5x +2y = 22 (II)

Lösung einblenden
-4x +4y = 20 (I) -5x +2y = 22 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +4y = 20
4y -4x = 20 | +4x
4y = 20 +4x |:4
y = 5 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 5 + x ) (I) -5x +2y = 22 (II)

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

-5x + 2 · ( 5 + x ) = 22
-5x +2x +10 = 22
-3x +10 = 22 | -10
-3x = 12 |:(-3 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 -4

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 1 3 y = 11 3 (I) - 3 5 x - 3 5 y = 3 (II)

Lösung einblenden
-x + 1 3 y = 11 3 (I) - 3 5 x - 3 5 y = 3 (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 + 1 3 y = 11 3 |⋅ 3
3( -x + 1 3 y) = 11
-3x + y = 11 | - y
-3x = 11 - y |:(-3 )
x = - 11 3 + 1 3 y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( - 11 3 + 1 3 y ) (I) - 3 5 x - 3 5 y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( - 11 3 + 1 3 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 3 5 · ( - 11 3 + 1 3 y ) - 3 5 y = 3
- 1 5 y + 11 5 - 3 5 y = 3
- 4 5 y + 11 5 = 3 |⋅ 5
5( - 4 5 y + 11 5 ) = 15
-4y +11 = 15 | -11
-4y = 4 |:(-4 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 11 3 + 1 3 ( -1 )

= - 11 3 - 1 3

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

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.:

3x +3y = ?

1x -2y = ?

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

3x +3y = -9 -15 = -24

1x -2y = -3 +10 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +3y = -24

1x -2y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +2y = 6 (I) 5x +6y = 21 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = 6 (I) 5x +6y = 21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +2y = 6
2y +2x = 6 | -2x
2y = 6 -2x |:2
y = 3 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 - x ) (I) 5x +6y = 21 (II)

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

5x + 6 · ( 3 - x ) = 21
5x -6x +18 = 21
-x +18 = 21 | -18
-x = 3 |:(-1 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 - ( -3 )

= 3 +3

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 12.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 12 (I) 5x -5y = 0 (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 +5y = 12 | -5y
x = 12 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 -5y ) (I) 5x -5y = 0 (II)

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

5 · ( 12 -5y ) -5y = 0
-25y +60 -5y = 0
-30y +60 = 0 | -60
-30y = -60 |:(-30 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -52

= 12 -10

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 2