Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (0|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 0 in die Gleichung ein und erhält:

-20 +5y = -5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-20 +5y = -5
5y = -5 |:5
y = -1

Die Lösung ist somit: (0|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -3y = -6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-3)
denn 5⋅( - 3 ) -3( - 3 ) = -15 +9 = -6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|-8)
denn 5⋅( - 6 ) -3( - 8 ) = -30 +24 = -6

Oder : (0|2)
denn 5⋅0 -32 = 0 -6 = -6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +3y = 8 (I) +4y = 8 (II)

Lösung einblenden
-2x +3y = 8 (I) +4y = 8 (II)

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

4y = 8 |:4
y = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 3 · 2 = 8
-2x +6 = 8 | -6
-2x = 2 |:(-2 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x -y = -10 (I) 4x +y = 22 (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:

4x + y = 22
y +4x = 22 | -4x
y = 22 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x -1 · ( 22 -4x ) = -10
-x +4x -22 = -10
3x -22 = -10 | +22
3x = 12 |:3
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 22 -44

= 22 -16

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = 15 (I) -4x +5y = 49 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = 15 (I) -4x +5y = 49 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -3y = 15
-3y -5x = 15 | +5x
-3y = 15 +5x |:(-3 )
y = -5 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -5 - 5 3 x ) (I) -4x +5y = 49 (II)

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

-4x + 5 · ( -5 - 5 3 x ) = 49
-4x - 25 3 x -25 = 49
- 37 3 x -25 = 49 |⋅ 3
3( - 37 3 x -25 ) = 147
-37x -75 = 147 | +75
-37x = 222 |:(-37 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 - 5 3 ( -6 )

= -5 +10

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x - 2 3 y = 2 3 (I) -x - 2 5 y = 18 5 (II)

Lösung einblenden
x - 2 3 y = 2 3 (I) -x - 2 5 y = 18 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 - 2 5 y = 18 5 |⋅ 5
5( -x - 2 5 y) = 18
-5x -2y = 18 | +2y
-5x = 18 +2y |:(-5 )
x = - 18 5 - 2 5 y

Als neues LGS erhält man so:

x - 2 3 y = 2 3 (I) x = ( - 18 5 - 2 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( - 18 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( - 18 5 - 2 5 y ) - 2 3 y = 2 3
- 2 5 y - 18 5 - 2 3 y = 2 3
- 16 15 y - 18 5 = 2 3 |⋅ 15
15( - 16 15 y - 18 5 ) = 10
-16y -54 = 10 | +54
-16y = 64 |:(-16 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 18 5 - 2 5 ( -4 )

= - 18 5 + 8 5

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 3 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 = ?

-8x -3y = ?

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

-5x -3y = 5 -9 = -4

-8x -3y = 8 -9 = -1

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -3y = -4

-8x -3y = -1

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -y = 1 (I) 6x +3y = -6 (II)

Lösung einblenden
-2x -y = 1 (I) 6x +3y = -6 (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:

-2x - y = 1
-y -2x = 1 | +2x
-y = 1 +2x |:(-1 )
y = -1 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 -2x ) (I) 6x +3y = -6 (II)

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

6x + 3 · ( -1 -2x ) = -6
6x -6x -3 = -6
-3 = -6 | +3
0 = -3

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 4.
Wenn man aber vom 5-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 3.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5 · ( 4 -3y ) -2y = 3
-15y +20 -2y = 3
-17y +20 = 3 | -20
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 -31

= 4 -3

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1