Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -3y = 8 .

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

Lösung einblenden

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

2 -3y = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

2 -3y = 8
2 -3y = 8
-3y +2 = 8 | -2
-3y = 6 |:(-3 )
y = -2

Die Lösung ist somit: (2|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +4y = 26 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|7)
denn -1⋅2 +4⋅7 = -2 +28 = 26

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (6|8)
denn -1⋅6 +4⋅8 = -6 +32 = 26

Oder : (-2|6)
denn -1⋅( - 2 ) +4⋅6 = 2 +24 = 26

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -2y = 19 (I) x = -5 (II)

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = -5


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

-3 · ( -5 ) -2y = 19
15 -2y = 19
-2y +15 = 19 | -15
-2y = 4 |:(-2 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -2y = 8 (I) -4x +y = -22 (II)

Lösung einblenden
2x -2y = 8 (I) -4x +y = -22 (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 = -22
y -4x = -22 | +4x
y = -22 +4x

Als neues LGS erhält man so:

2x -2y = 8 (I) +y = ( -22 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -22 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -2 · ( -22 +4x ) = 8
2x +44 -8x = 8
-6x +44 = 8 | -44
-6x = -36 |:(-6 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -22 +4⋅6

= -22 +24

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +5y = -8 (I) 4x +4y = 0 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = -8 (I) 4x +4y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +5y = -8
5y -3x = -8 | +3x
5y = -8 +3x |:5
y = - 8 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 8 5 + 3 5 x ) (I) 4x +4y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 8 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 4 · ( - 8 5 + 3 5 x ) = 0
4x - 32 5 + 12 5 x = 0
32 5 x - 32 5 = 0 |⋅ 5
5( 32 5 x - 32 5 ) = 0
32x -32 = 0 | +32
32x = 32 |:32
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 8 5 + 3 5 ⋅1

= - 8 5 + 3 5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x + 3 2 y = -15 (I) 3 5 x -3y = 51 5 (II)

Lösung einblenden
3x + 3 2 y = -15 (I) 3 5 x -3y = 51 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x + 3 2 y = -15
3 2 y +3x = -15 |⋅ 2
2( 3 2 y +3x) = -30
3y +6x = -30 | -6x
3y = -30 -6x |:3
y = -10 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -10 -2x ) (I) 3 5 x -3y = 51 5 (II)

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

3 5 x -3 · ( -10 -2x ) = 51 5
3 5 x +30 +6x = 51 5
33 5 x +30 = 51 5 |⋅ 5
5( 33 5 x +30 ) = 51
33x +150 = 51 | -150
33x = -99 |:33
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -10 -2⋅( -3 )

= -10 +6

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

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.:

-1x +3y = ?

3x -7y = ?

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

-1x +3y = 1 +9 = 10

3x -7y = -3 -21 = -24

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +3y = 10

3x -7y = -24

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +3y = -16 (I) 5x -4y = -2 (II)

Lösung einblenden
5x +3y = -16 (I) 5x -4y = -2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +3y = -16
3y +5x = -16 | -5x
3y = -16 -5x |:3
y = - 16 3 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 16 3 - 5 3 x ) (I) 5x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 16 3 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( - 16 3 - 5 3 x ) = -2
5x + 64 3 + 20 3 x = -2
35 3 x + 64 3 = -2 |⋅ 3
3( 35 3 x + 64 3 ) = -6
35x +64 = -6 | -64
35x = -70 |:35
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 16 3 - 5 3 ⋅( -2 )

= - 16 3 + 10 3

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 7 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 1900 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1120 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:

7x -5y = 1900 (I) 4x -2y = 1120 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

7x -5y = 1900
-5y +7x = 1900 | -7x
-5y = 1900 -7x |:(-5 )
y = -380 + 7 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -380 + 7 5 x ) (I) 4x -2y = 1120 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -380 + 7 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( -380 + 7 5 x ) = 1120
4x +760 - 14 5 x = 1120
6 5 x +760 = 1120 |⋅ 5
5( 6 5 x +760 ) = 5600
6x +3800 = 5600 | -3800
6x = 1800 |:6
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -380 + 7 5 ⋅300

= -380 +420

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (300|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 40