Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x - y = -12 .

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 - 0 = -12

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x - 0 = -12
-2x = -12 |:(-2 )
x = 6

Die Lösung ist somit: (6|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +2y = -6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|0)
denn -3⋅2 +20 = -6 +0 = -6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|3)
denn -3⋅4 +23 = -12 +6 = -6

Oder : (0|-3)
denn -3⋅0 +2( - 3 ) = 0 -6 = -6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

2x = 2 |:2
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = 2 (I) x = 1 (II)

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

-4 · 1 -2y = 2
-4 -2y = 2
-2y -4 = 2 | +4
-2y = 6 |:(-2 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = 24 (I) -x +4y = 21 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = 24 (I) -x +4y = 21 (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 = 21 | -4y
-x = 21 -4y |:(-1 )
x = -21 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = 24 (I) x = ( -21 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -21 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -21 +4y ) + y = 24
84 -16y + y = 24
-15y +84 = 24 | -84
-15y = -60 |:(-15 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -21 +44

= -21 +16

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
2x -4y = 2 (I) -4x -4y = 8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -4y = 2
-4y +2x = 2 | -2x
-4y = 2 -2x |:(-4 )
y = - 1 2 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 1 2 + 1 2 x ) (I) -4x -4y = 8 (II)

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

-4x -4 · ( - 1 2 + 1 2 x ) = 8
-4x +2 -2x = 8
-6x +2 = 8 | -2
-6x = 6 |:(-6 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 1 2 + 1 2 ( -1 )

= - 1 2 - 1 2

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +35 -4y = -2( x +2 ) (I)
5( x + y) +1 = 7x -11 +8y (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

3x +35 -4y = -2( x +2 ) (I)
5( x + y) +1 = 7x -11 +8y (II)
3x +35 -4y = -2x -4 | -35 +2x (I)
5x +1 +5y = 7x -11 +8y | -1 -7x -8y (II)
5x -4y = -39 (I) -2x -3y = -12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -4y = -39
-4y +5x = -39 | -5x
-4y = -39 -5x |:(-4 )
y = 39 4 + 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 39 4 + 5 4 x ) (I) -2x -3y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 39 4 + 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -3 · ( 39 4 + 5 4 x ) = -12
-2x - 117 4 - 15 4 x = -12
- 23 4 x - 117 4 = -12 |⋅ 4
4( - 23 4 x - 117 4 ) = -48
-23x -117 = -48 | +117
-23x = 69 |:(-23 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 39 4 + 5 4 ( -3 )

= 39 4 - 15 4

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 und y = 2 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 -2y = ?

2x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

3x -2y = -12 -4 = -16

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -2y = -16

2x +2y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +3y = 1 (I) 5x +4y = 14 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = 1 (I) 5x +4y = 14 (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 = 1 | -3y
-x = 1 -3y |:(-1 )
x = -1 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -1 +3y ) (I) 5x +4y = 14 (II)

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

5 · ( -1 +3y ) +4y = 14
-5 +15y +4y = 14
19y -5 = 14 | +5
19y = 19 |:19
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 +31

= -1 +3

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 4. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 4 (I) 6x -5y = 7 (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 = 4 | -2y
x = 4 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 4 -2y ) (I) 6x -5y = 7 (II)

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

6 · ( 4 -2y ) -5y = 7
24 -12y -5y = 7
-17y +24 = 7 | -24
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 -21

= 4 -2

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1