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: 2x +3y = 8 .

Bestimme y so, dass (7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 7 in die Gleichung ein und erhält:

2⋅7 +3y = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

2⋅7 +3y = 8
14 +3y = 8
3y +14 = 8 | -14
3y = -6 |:3
y = -2

Die Lösung ist somit: (7|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -3y = 32 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|-4)
denn 4⋅5 -3⋅( - 4 ) = 20 +12 = 32

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|-8)
denn 4⋅2 -3⋅( - 8 ) = 8 +24 = 32

Oder : (8|0)
denn 4⋅8 -3⋅0 = 32 +0 = 32

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = 18 (I) -2x +2y = -18 (II)

Lösung einblenden
3x = 18 (I) -2x +2y = -18 (II)

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

3x = 18 |:3
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

x = 6 (I) -2x +2y = -18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch 6 ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · 6 +2y = -18
-12 +2y = -18
2y -12 = -18 | +12
2y = -6 |:2
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 20 (I) -x -3y = -14 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 20 (I) -x -3y = -14 (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 = -14 | +3y
-x = -14 +3y |:(-1 )
x = 14 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = 20 (I) x = ( 14 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 14 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 14 -3y ) +4y = 20
14 -3y +4y = 20
y +14 = 20 | -14
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -3⋅6

= 14 -18

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -2y = -12 (I) 3x -y = -10 (II)

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

3x - y = -10
-y +3x = -10 | -3x
-y = -10 -3x |:(-1 )
y = 10 +3x

Als neues LGS erhält man so:

4x -2y = -12 (I) +y = ( 10 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 10 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( 10 +3x ) = -12
4x -20 -6x = -12
-2x -20 = -12 | +20
-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 +3⋅( -4 )

= 10 -12

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 2 x + 3 2 y = 21 2 (I) 1 2 x +y = - 1 2 (II)

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

1 2 x + y = - 1 2
y + 1 2 x = - 1 2 |⋅ 2
2( y + 1 2 x) = -1
2y + x = -1 | - x
2y = -1 - x |:2
y = - 1 2 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

- 3 2 x + 3 2 y = 21 2 (I) +y = ( - 1 2 - 1 2 x ) (II)

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

- 3 2 x + 3 2 · ( - 1 2 - 1 2 x ) = 21 2
- 3 2 x - 3 4 - 3 4 x = 21 2
- 9 4 x - 3 4 = 21 2 |⋅ 4
4( - 9 4 x - 3 4 ) = 42
-9x -3 = 42 | +3
-9x = 45 |:(-9 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 1 2 - 1 2 ⋅( -5 )

= - 1 2 + 5 2

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 und y = 3 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

2x +2y = ?

-2x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

2x +2y = 2 +6 = 8

-2x -5y = -2 -15 = -17

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +2y = 8

-2x -5y = -17

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x +y = -16 (I) x -4y = 13 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -16 (I) x -4y = 13 (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 = 13 | +4y
x = 13 +4y

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = -16 (I) x = ( 13 +4y ) (II)

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

4 · ( 13 +4y ) + y = -16
52 +16y + y = -16
17y +52 = -16 | -52
17y = -68 |:17
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 +4⋅( -4 )

= 13 -16

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 4 Stunden wandern. Danach hat sie 3 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1035 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1390 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 -3y = 1035 (I) 5x -2y = 1390 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = 1035
-3y +4x = 1035 | -4x
-3y = 1035 -4x |:(-3 )
y = -345 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -345 + 4 3 x ) (I) 5x -2y = 1390 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -345 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -345 + 4 3 x ) = 1390
5x +690 - 8 3 x = 1390
7 3 x +690 = 1390 |⋅ 3
3( 7 3 x +690 ) = 4170
7x +2070 = 4170 | -2070
7x = 2100 |:7
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -345 + 4 3 ⋅300

= -345 +400

= 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