Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +5y = -41 .

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

Lösung einblenden

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

-3x +5( -4 ) = -41

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x +5( -4 ) = -41
-3x -20 = -41 | +20
-3x = -21 |:(-3 )
x = 7

Die Lösung ist somit: (7|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -3y = -16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|6)
denn 1⋅2 -36 = 2 -18 = -16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|5)
denn 1⋅( - 1 ) -35 = -1 -15 = -16

Oder : (5|7)
denn 1⋅5 -37 = 5 -21 = -16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -3y = 24 (I) +3y = -12 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = 24 (I) +3y = -12 (II)

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

3y = -12 |:3
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

4x -3y = 24 (I) +y = -4 (II)

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

4x -3 · ( -4 ) = 24
4x +12 = 24 | -12
4x = 12 |:4
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = 29 (I) -3x -2y = -28 (II)

Lösung einblenden
4x +y = 29 (I) -3x -2y = -28 (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 = 29
y +4x = 29 | -4x
y = 29 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 29 -4x ) (I) -3x -2y = -28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 29 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -2 · ( 29 -4x ) = -28
-3x +8x -58 = -28
5x -58 = -28 | +58
5x = 30 |:5
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 29 -46

= 29 -24

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = 7 (I) 5x -4y = -7 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = 7 (I) 5x -4y = -7 (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:

-3x + y = 7
y -3x = 7 | +3x
y = 7 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 +3x ) (I) 5x -4y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( 7 +3x ) = -7
5x -12x -28 = -7
-7x -28 = -7 | +28
-7x = 21 |:(-7 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 +3( -3 )

= 7 -9

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 2 x +y = 2 (I) x + 3 4 y = 17 4 (II)

Lösung einblenden
- 1 2 x +y = 2 (I) x + 3 4 y = 17 4 (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 4 y = 17 4 |⋅ 4
4( x + 3 4 y) = 17
4x +3y = 17 | -3y
4x = 17 -3y |:4
x = 17 4 - 3 4 y

Als neues LGS erhält man so:

- 1 2 x +y = 2 (I) x = ( 17 4 - 3 4 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 17 4 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 1 2 · ( 17 4 - 3 4 y ) + y = 2
3 8 y - 17 8 + y = 2
11 8 y - 17 8 = 2 |⋅ 8
8( 11 8 y - 17 8 ) = 16
11y -17 = 16 | +17
11y = 33 |:11
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 4 - 3 4 3

= 17 4 - 9 4

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 und y = -5 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 -5y = ?

-2x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

2x -5y = -6 +25 = 19

-2x +2y = 6 -10 = -4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -5y = 19

-2x +2y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x +5y = -35 (I) 4x -y = 25 (II)

Lösung einblenden
-5x +5y = -35 (I) 4x -y = 25 (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 = 25
-y +4x = 25 | -4x
-y = 25 -4x |:(-1 )
y = -25 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-5x +5y = -35 (I) +y = ( -25 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -25 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 5 · ( -25 +4x ) = -35
-5x +20x -125 = -35
15x -125 = -35 | +125
15x = 90 |:15
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -25 +46

= -25 +24

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 22.
Wenn man aber vom 2-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -8.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 22 (I) 2x -3y = -8 (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 +5y = 22 | -5y
x = 22 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 22 -5y ) (I) 2x -3y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 22 -5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 22 -5y ) -3y = -8
-10y +44 -3y = -8
-13y +44 = -8 | -44
-13y = -52 |:(-13 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 22 -54

= 22 -20

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 4