Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +4y = -3 .

Bestimme y so, dass (-3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -3 in die Gleichung ein und erhält:

( -3 ) +4y = -3

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

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

Die Lösung ist somit: (-3|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|2)
denn -2⋅3 +22 = -6 +4 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|4)
denn -2⋅5 +24 = -10 +8 = -2

Oder : (1|0)
denn -2⋅1 +20 = -2 +0 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +4y = 6 (I) +4y = 12 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = 6 (I) +4y = 12 (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 = 12 |:4
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

-3x +4y = 6 (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:

-3x + 4 · 3 = 6
-3x +12 = 6 | -12
-3x = -6 |:(-3 )
x = 2

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: (2|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = 13 (I) x +4y = -19 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 13 (I) x +4y = -19 (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 = -19 | -4y
x = -19 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x -4y = 13 (I) x = ( -19 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -19 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -19 -4y ) -4y = 13
-19 -4y -4y = 13
-8y -19 = 13 | +19
-8y = 32 |:(-8 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -19 -4( -4 )

= -19 +16

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +2y = -20 (I) -4x -y = 13 (II)

Lösung einblenden
5x +2y = -20 (I) -4x -y = 13 (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:

-4x - y = 13
-y -4x = 13 | +4x
-y = 13 +4x |:(-1 )
y = -13 -4x

Als neues LGS erhält man so:

5x +2y = -20 (I) +y = ( -13 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -13 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 2 · ( -13 -4x ) = -20
5x -26 -8x = -20
-3x -26 = -20 | +26
-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -13 -4( -2 )

= -13 +8

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 4 x +3y = 33 4 (I) - 1 2 x - 2 3 y = - 1 6 (II)

Lösung einblenden
3 4 x +3y = 33 4 (I) - 1 2 x - 2 3 y = - 1 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 4 x +3y = 33 4
3y + 3 4 x = 33 4 |⋅ 4
4( 3y + 3 4 x) = 33
12y +3x = 33 | -3x
12y = 33 -3x |:12
y = 11 4 - 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 4 - 1 4 x ) (I) - 1 2 x - 2 3 y = - 1 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 11 4 - 1 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 2 x - 2 3 · ( 11 4 - 1 4 x ) = - 1 6
- 1 2 x - 11 6 + 1 6 x = - 1 6
- 1 3 x - 11 6 = - 1 6 |⋅ 6
6( - 1 3 x - 11 6 ) = -1
-2x -11 = -1 | +11
-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 4 - 1 4 ( -5 )

= 11 4 + 5 4

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-4x +4y = ?

-5x +8y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-4x +4y = -16 +20 = 4

-5x +8y = -20 +40 = 20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +4y = 4

-5x +8y = 20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x -2y = 6 (I) 2x +y = -3 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = 6 (I) +y = ( -3 -2x ) (II)

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

-4x -2 · ( -3 -2x ) = 6
-4x +6 +4x = 6
6 = 6 | -6
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 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 5. Wenn man aber vom 6-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 3. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 5 (I) 6x -3y = 3 (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 = 5 | -4y
x = 5 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 5 -4y ) (I) 6x -3y = 3 (II)

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

6 · ( 5 -4y ) -3y = 3
30 -24y -3y = 3
-27y +30 = 3 | -30
-27y = -27 |:(-27 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -41

= 5 -4

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1