Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +3y = 33 .

Bestimme x so, dass (x|6) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 6 in die Gleichung ein und erhält:

-5x +36 = 33

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x +36 = 33
-5x +18 = 33 | -18
-5x = 15 |:(-5 )
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x + y = -9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-5)
denn 1⋅( - 4 ) +1( - 5 ) = -4 -5 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-6)
denn 1⋅( - 3 ) +1( - 6 ) = -3 -6 = -9

Oder : (-5|-4)
denn 1⋅( - 5 ) +1( - 4 ) = -5 -4 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x -4y = -4 (I) -4y = -24 (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 = -24 |:(-4 )
y = 6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x -4 · 6 = -4
-4x -24 = -4 | +24
-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +4y = 12 (I) x -2y = -8 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = 12 (I) x -2y = -8 (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 -2y = -8 | +2y
x = -8 +2y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +4y = 12 (I) x = ( -8 +2y ) (II)

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

-3 · ( -8 +2y ) +4y = 12
24 -6y +4y = 12
-2y +24 = 12 | -24
-2y = -12 |:(-2 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +26

= -8 +12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = -13 (I) 3x -3y = -21 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -13 (I) 3x -3y = -21 (II)

Man erkennt, dass in der 1. 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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -13 -4x ) (I) 3x -3y = -21 (II)

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

3x -3 · ( -13 -4x ) = -21
3x +39 +12x = -21
15x +39 = -21 | -39
15x = -60 |:15
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -13 -4( -4 )

= -13 +16

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x - 2 3 y = 20 3 (I) 1 2 x +y = 2 (II)

Lösung einblenden
x - 2 3 y = 20 3 (I) 1 2 x +y = 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 = 2
y + 1 2 x = 2 |⋅ 2
2( y + 1 2 x) = 4
2y + x = 4 | - x
2y = 4 - x |:2
y = 2 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

x - 2 3 y = 20 3 (I) +y = ( 2 - 1 2 x ) (II)

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

x - 2 3 · ( 2 - 1 2 x ) = 20 3
x - 4 3 + 1 3 x = 20 3
4 3 x - 4 3 = 20 3 |⋅ 3
3( 4 3 x - 4 3 ) = 20
4x -4 = 20 | +4
4x = 24 |:4
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 - 1 2 6

= 2 -3

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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.:

5x +4y = ?

6x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

5x +4y = 15 -20 = -5

6x +7y = 18 -35 = -17

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +4y = -5

6x +7y = -17

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +y = -3 (I) 9x -3y = 7 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = -3 (I) 9x -3y = 7 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-3x + y = -3
y -3x = -3 | +3x
y = -3 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -3 +3x ) (I) 9x -3y = 7 (II)

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

9x -3 · ( -3 +3x ) = 7
9x +9 -9x = 7
9 = 7 | -9
0 = -2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 5-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 9 (I) 5x -2y = 1 (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 = 9 | -4y
x = 9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -4y ) (I) 5x -2y = 1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 9 -4y ) -2y = 1
45 -20y -2y = 1
-22y +45 = 1 | -45
-22y = -44 |:(-22 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -42

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 2