Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -2y = 36 .

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

Lösung einblenden

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

-5( -6 ) -2y = 36

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -6 ) -2y = 36
30 -2y = 36
-2y +30 = 36 | -30
-2y = 6 |:(-2 )
y = -3

Die Lösung ist somit: (-6|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x + y = 0.

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|4)
denn 2⋅( - 2 ) +14 = -4 +4 = 0

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|2)
denn 2⋅( - 1 ) +12 = -2 +2 = 0

Oder : (-3|6)
denn 2⋅( - 3 ) +16 = -6 +6 = 0

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 22 (I) 3x -2y = 10 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 22 (I) 3x -2y = 10 (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 +4y = 22 | -4y
x = 22 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 22 -4y ) (I) 3x -2y = 10 (II)

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

3 · ( 22 -4y ) -2y = 10
-12y +66 -2y = 10
-14y +66 = 10 | -66
-14y = -56 |:(-14 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 22 -44

= 22 -16

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +5y = 27 (I) 2x -3y = -12 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = 27 (I) 2x -3y = -12 (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 = 27 | -5y
-x = 27 -5y |:(-1 )
x = -27 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -27 +5y ) (I) 2x -3y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -27 +5x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -27 +5y ) -3y = -12
10y -54 -3y = -12
7y -54 = -12 | +54
7y = 42 |:7
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -27 +56

= -27 +30

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = -8x +25 -3y (I)
2( -2x +11 )-5y = -3y (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

-4x = -8x +25 -3y (I)
2( -2x +11 )-5y = -3y (II)
-4x = -8x +25 -3y | + 8x +3y (I)
-4x +22 -5y = -3y | -22 +3y (II)
4x +3y = 25 (I) -4x -2y = -22 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +3y = 25
3y +4x = 25 | -4x
3y = 25 -4x |:3
y = 25 3 - 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 25 3 - 4 3 x ) (I) -4x -2y = -22 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 25 3 - 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -2 · ( 25 3 - 4 3 x ) = -22
-4x + 8 3 x - 50 3 = -22
- 4 3 x - 50 3 = -22 |⋅ 3
3( - 4 3 x - 50 3 ) = -66
-4x -50 = -66 | +50
-4x = -16 |:(-4 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 25 3 - 4 3 4

= 25 3 - 16 3

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 und y = 4 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 -3y = ?

4x -9y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

2x -3y = -4 -12 = -16

4x -9y = -8 -36 = -44

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -3y = -16

4x -9y = -44

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x -y = 8 (I) 3x -4y = -2 (II)

Lösung einblenden
5x -y = 8 (I) 3x -4y = -2 (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:

5x - y = 8
-y +5x = 8 | -5x
-y = 8 -5x |:(-1 )
y = -8 +5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -8 +5x ) (I) 3x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -4 · ( -8 +5x ) = -2
3x -20x +32 = -2
-17x +32 = -2 | -32
-17x = -34 |:(-17 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 +52

= -8 +10

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 2 Stunden wandern. Danach hat sie 3 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 435 kcal Energie verbraucht hätte.
Am Tag zuvor war sie 6 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1635 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:

2x -3y = 435 (I) 6x -3y = 1635 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -3y = 435
-3y +2x = 435 | -2x
-3y = 435 -2x |:(-3 )
y = -145 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -145 + 2 3 x ) (I) 6x -3y = 1635 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -145 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

6x -3 · ( -145 + 2 3 x ) = 1635
6x -2x +435 = 1635
4x +435 = 1635 | -435
4x = 1200 |:4
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -145 + 2 3 300

= -145 +200

= 55

also

y = 55

Die Lösung des LGS ist damit: (300|55)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 55