Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x - y = 1 .

Bestimme y so, dass (-2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -2 in die Gleichung ein und erhält:

( -2 ) - y = 1

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -2 ) - y = 1
-2 - y = 1
-y -2 = 1 | +2
-y = 3 |:(-1 )
y = -3

Die Lösung ist somit: (-2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -5y = 13 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|-4)
denn 1⋅( - 7 ) -5( - 4 ) = -7 +20 = 13

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-12|-5)
denn 1⋅( - 12 ) -5( - 5 ) = -12 +25 = 13

Oder : (-2|-3)
denn 1⋅( - 2 ) -5( - 3 ) = -2 +15 = 13

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x +3y = 4 (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 +3y = 4 (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 ) +3y = 4
-2 +3y = 4
3y -2 = 4 | +2
3y = 6 |:3
y = 2

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|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -3 -4y ) -2y = -2
16y +12 -2y = -2
14y +12 = -2 | -12
14y = -14 |:14
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 -4( -1 )

= -3 +4

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -4y = -2 (I) -5x -3y = 7 (II)

Lösung einblenden
-x -4y = -2 (I) -5x -3y = 7 (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 = -2 | +4y
-x = -2 +4y |:(-1 )
x = 2 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 2 -4y ) (I) -5x -3y = 7 (II)

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

-5 · ( 2 -4y ) -3y = 7
20y -10 -3y = 7
17y -10 = 7 | +10
17y = 17 |:17
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 -41

= 2 -4

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4( -1 + y) = x -18 (I)
2( -2x +7 ) = -2y (II)

Lösung einblenden

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

4( -1 + y) = x -18 (I)
2( -2x +7 ) = -2y (II)
-4 +4y = x -18 | + 4 - x (I)
-4x +14 = -2y | -14 +2y (II)
-x +4y = -14 (I) -4x +2y = -14 (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 = -14 | -4y
-x = -14 -4y |:(-1 )
x = 14 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 +4y ) (I) -4x +2y = -14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 +4x ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 14 +4y ) +2y = -14
-16y -56 +2y = -14
-14y -56 = -14 | +56
-14y = 42 |:(-14 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 +4( -3 )

= 14 -12

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

1x +2y = ?

4x +10y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

1x +2y = 5 +2 = 7

4x +10y = 20 +10 = 30

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +2y = 7

4x +10y = 30

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

16x -8y = 4 (I) -4x +2y = -1 (II)

Lösung einblenden
16x -8y = 4 (I) -4x +2y = -1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

16x -8y = 4
-8y +16x = 4 | -16x
-8y = 4 -16x |:(-8 )
y = - 1 2 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x + 2 · ( - 1 2 +2x ) = -1
-4x +4x -1 = -1
-1 = -1 | +1
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 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17.
Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 6.
Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 17 (I) 6x -6y = 6 (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 = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 6x -6y = 6 (II)

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

6 · ( 17 -3y ) -6y = 6
-18y +102 -6y = 6
-24y +102 = 6 | -102
-24y = -96 |:(-24 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -34

= 17 -12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 4