Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -2 ) -3y = -2
-2 -3y = -2
-3y -2 = -2 | +2
-3y = 0 |:(-3 )
y = 0

Die Lösung ist somit: (-2|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|3)
denn 4⋅( - 5 ) +23 = -20 +6 = -14

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-1)
denn 4⋅( - 3 ) +2( - 1 ) = -12 -2 = -14

Oder : (-7|7)
denn 4⋅( - 7 ) +27 = -28 +14 = -14

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = -15 (I) -y = 6 (II)

Lösung einblenden
x +3y = -15 (I) -y = 6 (II)

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

-y = 6 |:(-1 )
y = -6

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = -15 (I) +y = -6 (II)

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

x + 3 · ( -6 ) = -15
x -18 = -15 | +18
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x -y = 6 (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:

-x -y = 6 (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:

-1 · ( 3 +2y ) - y = 6
-2y -3 - y = 6
-3y -3 = 6 | +3
-3y = 9 |:(-3 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 +2( -3 )

= 3 -6

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -14 (I) x -y = -8 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -14 (I) x -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:

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

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = -14 (I) +y = ( 8 + x ) (II)

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

x -3 · ( 8 + x ) = -14
x -3x -24 = -14
-2x -24 = -14 | +24
-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -5

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +2y = -1 (I) -x +3y = -2 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = -1 (I) -x +3y = -2 (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 = -2 | -3y
-x = -2 -3y |:(-1 )
x = 2 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-x +2y = -1 (I) x = ( 2 +3y ) (II)

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

-1 · ( 2 +3y ) +2y = -1
-3y -2 +2y = -1
-y -2 = -1 | +2
-y = 1 |:(-1 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 +3( -1 )

= 2 -3

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 und y = 2 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 -4y = ?

-4x -2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-5x -4y = 10 -8 = 2

-4x -2y = 8 -4 = 4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -4y = 2

-4x -2y = 4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x -y = -19 (I) -3x -5y = 45 (II)

Lösung einblenden
5x -y = -19 (I) -3x -5y = 45 (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:

5x - y = -19
-y +5x = -19 | -5x
-y = -19 -5x |:(-1 )
y = 19 +5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 19 +5x ) (I) -3x -5y = 45 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 19 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -5 · ( 19 +5x ) = 45
-3x -25x -95 = 45
-28x -95 = 45 | +95
-28x = 140 |:(-28 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 +5( -5 )

= 19 -25

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 Stunden wandern. Danach hat sie 4 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1660 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1360 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 -4y = 1660 (I) 5x -4y = 1360 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -4y = 1660
-4y +6x = 1660 | -6x
-4y = 1660 -6x |:(-4 )
y = -415 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -415 + 3 2 x ) (I) 5x -4y = 1360 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -415 + 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( -415 + 3 2 x ) = 1360
5x -6x +1660 = 1360
-x +1660 = 1360 | -1660
-x = -300 |:(-1 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -415 + 3 2 300

= -415 +450

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (300|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35