Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -2y = 14 .

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

Lösung einblenden

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

41 -2y = 14

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

41 -2y = 14
4 -2y = 14
-2y +4 = 14 | -4
-2y = 10 |:(-2 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (1|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -4y = 20 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-4)
denn 4⋅1 -4( - 4 ) = 4 +16 = 20

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-8)
denn 4⋅( - 3 ) -4( - 8 ) = -12 +32 = 20

Oder : (5|0)
denn 4⋅5 -40 = 20 +0 = 20

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -2y = 10 (I) -3x = 3 (II)

Lösung einblenden
2x -2y = 10 (I) -3x = 3 (II)

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

-3x = 3 |:(-3 )
x = -1

Als neues LGS erhält man so:

2x -2y = 10 (I) x = -1 (II)

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

2 · ( -1 ) -2y = 10
-2 -2y = 10
-2y -2 = 10 | +2
-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-3x -3y = 0 (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 -3y = 0 (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 ) -3y = 0
-6y -9 -3y = 0
-9y -9 = 0 | +9
-9y = 9 |:(-9 )
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

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x -y = 2 (I) -5x +2y = 22 (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 = 2
-y -4x = 2 | +4x
-y = 2 +4x |:(-1 )
y = -2 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-5x + 2 · ( -2 -4x ) = 22
-5x -8x -4 = 22
-13x -4 = 22 | +4
-13x = 26 |:(-13 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 -4( -2 )

= -2 +8

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +7 +2y = 0 (I)
0 = 5x -11 - y (II)

Lösung einblenden

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

-5x +7 +2y = 0 | -7 (I)
0 = 5x -11 - y | -5x + y (II)
-5x +2y = -7 (I) -5x +y = -11 (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:

-5x + y = -11
y -5x = -11 | +5x
y = -11 +5x

Als neues LGS erhält man so:

-5x +2y = -7 (I) +y = ( -11 +5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -11 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 2 · ( -11 +5x ) = -7
-5x +10x -22 = -7
5x -22 = -7 | +22
5x = 15 |:5
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 +53

= -11 +15

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 und y = 1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-5x +3y = ?

-2x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-5x +3y = 15 +3 = 18

-2x -1y = 6 -1 = 5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +3y = 18

-2x -1y = 5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -2y = -8 (I) 2x +5y = 21 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = -8 (I) 2x +5y = 21 (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 = -8 | +2y
-x = -8 +2y |:(-1 )
x = 8 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -2y ) (I) 2x +5y = 21 (II)

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

2 · ( 8 -2y ) +5y = 21
-4y +16 +5y = 21
y +16 = 21 | -16
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -25

= 8 -10

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1700 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 7 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1900 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:

6x -2y = 1700 (I) 7x -4y = 1900 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -2y = 1700
-2y +6x = 1700 | -6x
-2y = 1700 -6x |:(-2 )
y = -850 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -850 +3x ) (I) 7x -4y = 1900 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -850 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

7x -4 · ( -850 +3x ) = 1900
7x -12x +3400 = 1900
-5x +3400 = 1900 | -3400
-5x = -1500 |:(-5 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -850 +3300

= -850 +900

= 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