Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -3y = 13 .

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

Lösung einblenden

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

x -3( -2 ) = 13

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -3( -2 ) = 13
x +6 = 13 | -6
x = 7

Die Lösung ist somit: (7|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x + y = -8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|4)
denn 2⋅( - 6 ) +14 = -12 +4 = -8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-5|2)
denn 2⋅( - 5 ) +12 = -10 +2 = -8

Oder : (-7|6)
denn 2⋅( - 7 ) +16 = -14 +6 = -8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+4y = 4 (I) -4x -4y = 20 (II)

Lösung einblenden
+4y = 4 (I) -4x -4y = 20 (II)

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

4y = 4 |:4
y = 1

Als neues LGS erhält man so:

+y = 1 (I) -4x -4y = 20 (II)

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

-4x -4 · 1 = 20
-4x -4 = 20 | +4
-4x = 24 |:(-4 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = -8 (I) 4x +4y = 28 (II)

Lösung einblenden
x -2y = -8 (I) 4x +4y = 28 (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 -2y = -8 | +2y
x = -8 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -8 +2y ) (I) 4x +4y = 28 (II)

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

4 · ( -8 +2y ) +4y = 28
-32 +8y +4y = 28
12y -32 = 28 | +32
12y = 60 |:12
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +25

= -8 +10

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +4y = 21 (I) 2x -y = -8 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = 21 (I) 2x -y = -8 (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 = -8
-y +2x = -8 | -2x
-y = -8 -2x |:(-1 )
y = 8 +2x

Als neues LGS erhält man so:

3x +4y = 21 (I) +y = ( 8 +2x ) (II)

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

3x + 4 · ( 8 +2x ) = 21
3x +32 +8x = 21
11x +32 = 21 | -32
11x = -11 |:11
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 +2( -1 )

= 8 -2

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x - 2 5 y = -4 (I) - 2 5 x -2y = 44 5 (II)

Lösung einblenden
-2x - 2 5 y = -4 (I) - 2 5 x -2y = 44 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x - 2 5 y = -4
- 2 5 y -2x = -4 |⋅ 5
5( - 2 5 y -2x) = -20
-2y -10x = -20 | +10x
-2y = -20 +10x |:(-2 )
y = 10 -5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 10 -5x ) (I) - 2 5 x -2y = 44 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 10 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 2 5 x -2 · ( 10 -5x ) = 44 5
- 2 5 x -20 +10x = 44 5
48 5 x -20 = 44 5 |⋅ 5
5( 48 5 x -20 ) = 44
48x -100 = 44 | +100
48x = 144 |:48
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 -53

= 10 -15

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-5)

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.:

-4x +2y = ?

-8x +5y = ?

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

-4x +2y = 16 +8 = 24

-8x +5y = 32 +20 = 52

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +2y = 24

-8x +5y = 52

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +2y = 22 (I) -x +y = 8 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = 22 (I) -x +y = 8 (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:

-x + y = 8
y - x = 8 | + x
y = 8 + x

Als neues LGS erhält man so:

-3x +2y = 22 (I) +y = ( 8 + x ) (II)

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

-3x + 2 · ( 8 + x ) = 22
-3x +16 +2x = 22
-x +16 = 22 | -16
-x = 6 |:(-1 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -6

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 4 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 925 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1280 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:

4x -5y = 925 (I) 5x -4y = 1280 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -5y = 925
-5y +4x = 925 | -4x
-5y = 925 -4x |:(-5 )
y = -185 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -185 + 4 5 x ) (I) 5x -4y = 1280 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -185 + 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( -185 + 4 5 x ) = 1280
5x +740 - 16 5 x = 1280
9 5 x +740 = 1280 |⋅ 5
5( 9 5 x +740 ) = 6400
9x +3700 = 6400 | -3700
9x = 2700 |:9
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -185 + 4 5 300

= -185 +240

= 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