Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = 10 .

Bestimme x so, dass (x|0) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 0 in die Gleichung ein und erhält:

-2x -50 = 10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Die Lösung ist somit: (-5|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +5y = -35 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-7)
denn -1⋅0 +5( - 7 ) = 0 -35 = -35

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|-6)
denn -1⋅5 +5( - 6 ) = -5 -30 = -35

Oder : (-5|-8)
denn -1⋅( - 5 ) +5( - 8 ) = 5 -40 = -35

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-y = -4 |:(-1 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x +4 = -16 | -4
-4x = -20 |:(-4 )
x = 5

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: (5|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -3y = 6 (I) x -3y = -9 (II)

Lösung einblenden
-4x -3y = 6 (I) x -3y = -9 (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 -3y = -9 | +3y
x = -9 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -3y = 6 (I) x = ( -9 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -9 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

36 -12y -3y = 6
-15y +36 = 6 | -36
-15y = -30 |:(-15 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -9 +32

= -9 +6

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +2y = 9 (I) 5x +4y = -15 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = 9 (I) 5x +4y = -15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +2y = 9
2y -3x = 9 | +3x
2y = 9 +3x |:2
y = 9 2 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 2 + 3 2 x ) (I) 5x +4y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 2 + 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x +18 +6x = -15
11x +18 = -15 | -18
11x = -33 |:11
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 2 + 3 2 ( -3 )

= 9 2 - 9 2

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x - 1 3 y = -2 (I) -x - 1 2 y = 1 2 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

1 2 x - 1 3 y = -2 (I) x = ( - 1 2 - 1 2 y ) (II)

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

- 1 4 - 1 4 y - 1 3 y = -2
- 7 12 y - 1 4 = -2 |⋅ 12
12( - 7 12 y - 1 4 ) = -24
-7y -3 = -24 | +3
-7y = -21 |:(-7 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 1 2 - 1 2 3

= - 1 2 - 3 2

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

-1x +3y = ?

-3x +8y = ?

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

-1x +3y = 4 +12 = 16

-3x +8y = 12 +32 = 44

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +3y = 16

-3x +8y = 44

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +3y = 17 (I) 4x +2y = 16 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = 17 (I) 4x +2y = 16 (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 |:(-1 )
x = -17 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -17 +3y ) (I) 4x +2y = 16 (II)

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

-68 +12y +2y = 16
14y -68 = 16 | +68
14y = 84 |:14
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -17 +36

= -17 +18

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 3-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 12. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 9 (I) 3x -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 +4y = 9 | -4y
x = 9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -4y ) (I) 3x -3y = 12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

27 -12y -3y = 12
-15y +27 = 12 | -27
-15y = -15 |:(-15 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -41

= 9 -4

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 1