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: 3x - y = 13 .

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

Lösung einblenden

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

34 - y = 13

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

34 - y = 13
12 - y = 13
-y +12 = 13 | -12
-y = 1 |:(-1 )
y = -1

Die Lösung ist somit: (4|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -2y = 16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-2)
denn 4⋅3 -2( - 2 ) = 12 +4 = 16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|-6)
denn 4⋅1 -2( - 6 ) = 4 +12 = 16

Oder : (5|2)
denn 4⋅5 -22 = 20 -4 = 16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+2y = -4 (I) -x -3y = 12 (II)

Lösung einblenden
+2y = -4 (I) -x -3y = 12 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

2y = -4 |:2
y = -2

Als neues LGS erhält man so:

+y = -2 (I) -x -3y = 12 (II)

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

-x -3 · ( -2 ) = 12
-x +6 = 12 | -6
-x = 6 |:(-1 )
x = -6

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: (-6|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

x + 3 · ( -2 + x ) = 14
x +3x -6 = 14
4x -6 = 14 | +6
4x = 20 |:4
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 +5

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x -y = -22 (I) 3x +4y = 10 (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 = -22
-y -4x = -22 | +4x
-y = -22 +4x |:(-1 )
y = 22 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x + 4 · ( 22 -4x ) = 10
3x -16x +88 = 10
-13x +88 = 10 | -88
-13x = -78 |:(-13 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 22 -46

= 22 -24

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 2 3 y = 6 (I) 2 5 x + 2 5 y = - 2 5 (II)

Lösung einblenden
-x + 2 3 y = 6 (I) 2 5 x + 2 5 y = - 2 5 (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 + 2 3 y = 6 |⋅ 3
3( -x + 2 3 y) = 18
-3x +2y = 18 | -2y
-3x = 18 -2y |:(-3 )
x = -6 + 2 3 y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -6 + 2 3 y ) (I) 2 5 x + 2 5 y = - 2 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -6 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 5 · ( -6 + 2 3 y ) + 2 5 y = - 2 5
4 15 y - 12 5 + 2 5 y = - 2 5
2 3 y - 12 5 = - 2 5 |⋅ 15
15( 2 3 y - 12 5 ) = -6
10y -36 = -6 | +36
10y = 30 |:10
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 + 2 3 3

= -6 +2

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

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.:

3x -1y = ?

-1x -2y = ?

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

3x -1y = -6 -2 = -8

-1x -2y = 2 -4 = -2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -1y = -8

-1x -2y = -2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

6x -3y = 12 (I) -2x +y = -3 (II)

Lösung einblenden
6x -3y = 12 (I) -2x +y = -3 (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:

-2x + y = -3
y -2x = -3 | +2x
y = -3 +2x

Als neues LGS erhält man so:

6x -3y = 12 (I) +y = ( -3 +2x ) (II)

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

6x -3 · ( -3 +2x ) = 12
6x -6x +9 = 12
9 = 12 | -9
0 = 3

Diese Gleichung hat keine Lösung!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 700 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 7 Stunden wandern und hat 5 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 850 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 -5y = 700 (I) 7x -5y = 850 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -5y = 700
-5y +6x = 700 | -6x
-5y = 700 -6x |:(-5 )
y = -140 + 6 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -140 + 6 5 x ) (I) 7x -5y = 850 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -140 + 6 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

7x -5 · ( -140 + 6 5 x ) = 850
7x -6x +700 = 850
x +700 = 850 | -700
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -140 + 6 5 150

= -140 +180

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (150|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 40