Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x + y = -16 .

Bestimme x so, dass (x|4) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 4 in die Gleichung ein und erhält:

5x + 4 = -16

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x + 4 = -16
5x +4 = -16 | -4
5x = -20 |:5
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +5y = 24 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|5)
denn -1⋅1 +55 = -1 +25 = 24

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (6|6)
denn -1⋅6 +56 = -6 +30 = 24

Oder : (-4|4)
denn -1⋅( - 4 ) +54 = 4 +20 = 24

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = 9 (I) -4x +y = -15 (II)

Lösung einblenden
3x = 9 (I) -4x +y = -15 (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 = -15 (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 = -15
-12 + y = -15
y -12 = -15 | +12
y = -3

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|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +4y = 12 (I) -3x +y = 15 (II)

Lösung einblenden
-4x +4y = 12 (I) -3x +y = 15 (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:

-3x + y = 15
y -3x = 15 | +3x
y = 15 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-4x +4y = 12 (I) +y = ( 15 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 15 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( 15 +3x ) = 12
-4x +12x +60 = 12
8x +60 = 12 | -60
8x = -48 |:8
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 15 +3( -6 )

= 15 -18

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = 15 (I) x +3y = -20 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = 15 (I) x +3y = -20 (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 = -20 | -3y
x = -20 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-x -2y = 15 (I) x = ( -20 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -20 -3x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( -20 -3y ) -2y = 15
3y +20 -2y = 15
y +20 = 15 | -20
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -20 -3( -5 )

= -20 +15

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2 5 x +2y = 0 (I) -x + 3 5 y = - 28 5 (II)

Lösung einblenden
2 5 x +2y = 0 (I) -x + 3 5 y = - 28 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 + 3 5 y = - 28 5 |⋅ 5
5( -x + 3 5 y) = -28
-5x +3y = -28 | -3y
-5x = -28 -3y |:(-5 )
x = 28 5 + 3 5 y

Als neues LGS erhält man so:

2 5 x +2y = 0 (I) x = ( 28 5 + 3 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 28 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 5 · ( 28 5 + 3 5 y ) +2y = 0
6 25 y + 56 25 +2y = 0
56 25 y + 56 25 = 0 |⋅ 25
25( 56 25 y + 56 25 ) = 0
56y +56 = 0 | -56
56y = -56 |:56
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 28 5 + 3 5 ( -1 )

= 28 5 - 3 5

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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 +2y = ?

-4x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-5x +2y = -25 +4 = -21

-4x +1y = -20 +2 = -18

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +2y = -21

-4x +1y = -18

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -4y = -14 (I) -3x +y = 14 (II)

Lösung einblenden
-2x -4y = -14 (I) -3x +y = 14 (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:

-3x + y = 14
y -3x = 14 | +3x
y = 14 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-2x -4y = -14 (I) +y = ( 14 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 14 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -4 · ( 14 +3x ) = -14
-2x -12x -56 = -14
-14x -56 = -14 | +56
-14x = 42 |:(-14 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 14 +3( -3 )

= 14 -9

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 7.
Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 6.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 7 (I) 4x -3y = 6 (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 = 7 | -2y
x = 7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 -2y ) (I) 4x -3y = 6 (II)

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

4 · ( 7 -2y ) -3y = 6
-8y +28 -3y = 6
-11y +28 = 6 | -28
-11y = -22 |:(-11 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -22

= 7 -4

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 2