Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -3y = 0.

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

Lösung einblenden

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

-26 -3y = 0

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-26 -3y = 0
-12 -3y = 0
-3y -12 = 0 | +12
-3y = 12 |:(-3 )
y = -4

Die Lösung ist somit: (6|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +3y = 18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|2)
denn 3⋅4 +32 = 12 +6 = 18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (7|-1)
denn 3⋅7 +3( - 1 ) = 21 -3 = 18

Oder : (1|5)
denn 3⋅1 +35 = 3 +15 = 18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -4y = 8 (I) -3y = 9 (II)

Lösung einblenden
-x -4y = 8 (I) -3y = 9 (II)

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

-3y = 9 |:(-3 )
y = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x -4 · ( -3 ) = 8
-x +12 = 8 | -12
-x = -4 |:(-1 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -3y = -9 (I) -2x +y = 10 (II)

Lösung einblenden
-x -3y = -9 (I) -2x +y = 10 (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 = 10
y -2x = 10 | +2x
y = 10 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-x -3y = -9 (I) +y = ( 10 +2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 10 +2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-x -3 · ( 10 +2x ) = -9
-x -30 -6x = -9
-7x -30 = -9 | +30
-7x = 21 |:(-7 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 +2( -3 )

= 10 -6

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = -10 (I) 2x +y = 14 (II)

Lösung einblenden
-x -y = -10 (I) 2x +y = 14 (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 = 14
y +2x = 14 | -2x
y = 14 -2x

Als neues LGS erhält man so:

-x -y = -10 (I) +y = ( 14 -2x ) (II)

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

-x -1 · ( 14 -2x ) = -10
-x -14 +2x = -10
x -14 = -10 | +14
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 14 -24

= 14 -8

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4( x +3 )-5y = 0 (I)
3x -14 = -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( x +3 )-5y = 0 (I)
3x -14 = -2y (II)
4x +12 -5y = 0 | -12 (I)
3x -14 = -2y | + 14 +2y (II)
4x -5y = -12 (I) 3x +2y = 14 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -5y = -12
-5y +4x = -12 | -4x
-5y = -12 -4x |:(-5 )
y = 12 5 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 12 5 + 4 5 x ) (I) 3x +2y = 14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 12 5 + 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 2 · ( 12 5 + 4 5 x ) = 14
3x + 24 5 + 8 5 x = 14
23 5 x + 24 5 = 14 |⋅ 5
5( 23 5 x + 24 5 ) = 70
23x +24 = 70 | -24
23x = 46 |:23
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 5 + 4 5 2

= 12 5 + 8 5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (2|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.:

-3x +4y = ?

-6x +10y = ?

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

-3x +4y = 15 -20 = -5

-6x +10y = 30 -50 = -20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +4y = -5

-6x +10y = -20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +3y = -2 (I) 4x -12y = 8 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = -2 (I) 4x -12y = 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 +3y = -2 | -3y
-x = -2 -3y |:(-1 )
x = 2 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 2 +3y ) (I) 4x -12y = 8 (II)

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

4 · ( 2 +3y ) -12y = 8
8 +12y -12y = 8
8 = 8 | -8
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 30. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 30 (I) 4x -3y = 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 +5y = 30 | -5y
x = 30 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 30 -5y ) (I) 4x -3y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 30 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 30 -5y ) -3y = 5
120 -20y -3y = 5
-23y +120 = 5 | -120
-23y = -115 |:(-23 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 30 -55

= 30 -25

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5