Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-( -2 ) -4y = 2

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -2 ) -4y = 2
2 -4y = 2
-4y +2 = 2 | -2
-4y = 0 |:(-4 )
y = 0

Die Lösung ist somit: (-2|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -4y = 7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-3)
denn -5⋅1 -4( - 3 ) = -5 +12 = 7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|2)
denn -5⋅( - 3 ) -42 = 15 -8 = 7

Oder : (5|-8)
denn -5⋅5 -4( - 8 ) = -25 +32 = 7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +2y = -4 (I) -3x = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = -4 (I) -3x = -6 (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 = -6 |:(-3 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

-3x +2y = -4 (I) x = 2 (II)

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

-3 · 2 +2y = -4
-6 +2y = -4
2y -6 = -4 | +6
2y = 2 |:2
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -22 (I) 3x +2y = -10 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -22 (I) 3x +2y = -10 (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 -4y = -22 | +4y
x = -22 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -22 +4y ) (I) 3x +2y = -10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -22 +4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -22 +4y ) +2y = -10
12y -66 +2y = -10
14y -66 = -10 | +66
14y = 56 |:14
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -22 +44

= -22 +16

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +5y = 4 (I) 2x -4y = -2 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = 4 (I) 2x -4y = -2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +5y = 4
5y -3x = 4 | +3x
5y = 4 +3x |:5
y = 4 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 4 5 + 3 5 x ) (I) 2x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 4 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( 4 5 + 3 5 x ) = -2
2x - 12 5 x - 16 5 = -2
- 2 5 x - 16 5 = -2 |⋅ 5
5( - 2 5 x - 16 5 ) = -10
-2x -16 = -10 | +16
-2x = 6 |:(-2 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 5 + 3 5 ( -3 )

= 4 5 - 9 5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x - y = 8 (I)
-16 -7y = x +2 -3y (II)

Lösung einblenden

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

-2x - y = 8 (I)
-16 -7y = x +2 -3y | + 16 - x +3y (II)
-2x -y = 8 (I) -x -4y = 18 (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 -4y = 18 | +4y
-x = 18 +4y |:(-1 )
x = -18 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -y = 8 (I) x = ( -18 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -18 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -18 -4y ) - y = 8
8y +36 - y = 8
7y +36 = 8 | -36
7y = -28 |:7
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -18 -4( -4 )

= -18 +16

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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.:

-2x -2y = ?

-3x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-2x -2y = -10 -2 = -12

-3x -5y = -15 -5 = -20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -2y = -12

-3x -5y = -20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x +3y = 22 (I) -x -4y = -14 (II)

Lösung einblenden
-5x +3y = 22 (I) -x -4y = -14 (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 -4y = -14 | +4y
-x = -14 +4y |:(-1 )
x = 14 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-5x +3y = 22 (I) x = ( 14 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 14 -4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( 14 -4y ) +3y = 22
20y -70 +3y = 22
23y -70 = 22 | +70
23y = 92 |:23
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -44

= 14 -16

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -15.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 5x -4y = -15 (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 = 11 | -2y
x = 11 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -2y ) (I) 5x -4y = -15 (II)

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

5 · ( 11 -2y ) -4y = -15
-10y +55 -4y = -15
-14y +55 = -15 | -55
-14y = -70 |:(-14 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -25

= 11 -10

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5