Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = -48 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

3( -6 ) -5y = -48

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3( -6 ) -5y = -48
-18 -5y = -48
-5y -18 = -48 | +18
-5y = -30 |:(-5 )
y = 6

Die Lösung ist somit: (-6|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +4y = -30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|-6)
denn -1⋅6 +4( - 6 ) = -6 -24 = -30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (10|-5)
denn -1⋅10 +4( - 5 ) = -10 -20 = -30

Oder : (2|-7)
denn -1⋅2 +4( - 7 ) = -2 -28 = -30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = 18 (I) +4y = 16 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = 18 (I) +4y = 16 (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 = 16 |:4
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

-x +3y = 18 (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:

-x + 3 · 4 = 18
-x +12 = 18 | -12
-x = 6 |:(-1 )
x = -6

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: (-6|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = 7 (I) -x -2y = -5 (II)

Lösung einblenden
x +3y = 7 (I) -x -2y = -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 -2y = -5 | +2y
-x = -5 +2y |:(-1 )
x = 5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = 7 (I) x = ( 5 -2y ) (II)

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

1 · ( 5 -2y ) +3y = 7
-2y +5 +3y = 7
y +5 = 7 | -5
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -22

= 5 -4

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -y = 0 (I) -5x +y = 6 (II)

Lösung einblenden
2x -y = 0 (I) -5x +y = 6 (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:

-5x + y = 6
y -5x = 6 | +5x
y = 6 +5x

Als neues LGS erhält man so:

2x -y = 0 (I) +y = ( 6 +5x ) (II)

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

2x -1 · ( 6 +5x ) = 0
2x -5x -6 = 0
-3x -6 = 0 | +6
-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 +5( -2 )

= 6 -10

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 4 x + 3 2 y = - 27 4 (I) - 1 3 x - 1 4 y = 4 3 (II)

Lösung einblenden
3 4 x + 3 2 y = - 27 4 (I) - 1 3 x - 1 4 y = 4 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 4 x + 3 2 y = - 27 4
3 2 y + 3 4 x = - 27 4 |⋅ 4
4( 3 2 y + 3 4 x) = -27
6y +3x = -27 | -3x
6y = -27 -3x |:6
y = - 9 2 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 9 2 - 1 2 x ) (I) - 1 3 x - 1 4 y = 4 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 9 2 - 1 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 3 x - 1 4 · ( - 9 2 - 1 2 x ) = 4 3
- 1 3 x + 1 8 x + 9 8 = 4 3
- 5 24 x + 9 8 = 4 3 |⋅ 24
24( - 5 24 x + 9 8 ) = 32
-5x +27 = 32 | -27
-5x = 5 |:(-5 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 9 2 - 1 2 ( -1 )

= - 9 2 + 1 2

= -4,5 +0,5

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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.:

-5x -3y = ?

-4x +1y = ?

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

-5x -3y = -25 +15 = -10

-4x +1y = -20 -5 = -25

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -3y = -10

-4x +1y = -25

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -y = 1 (I) -8x +4y = -4 (II)

Lösung einblenden
2x -y = 1 (I) -8x +4y = -4 (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) -8x +4y = -4 (II)

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

-8x + 4 · ( -1 +2x ) = -4
-8x +8x -4 = -4
-4 = -4 | +4
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11.
Wenn man aber vom 4-fachen von x 5 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 +2y = 11 (I) 4x -5y = -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 +2y = 11 | -2y
x = 11 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -2y ) (I) 4x -5y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -2x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 11 -2y ) -5y = -8
-8y +44 -5y = -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 = 11 -24

= 11 -8

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 4