Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -4y = 13 .

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

Lösung einblenden

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

-7 -4y = 13

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-7 -4y = 13
-7 -4y = 13
-4y -7 = 13 | +7
-4y = 20 |:(-4 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (7|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +5y = 19 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|3)
denn -2⋅( - 2 ) +53 = 4 +15 = 19

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|5)
denn -2⋅3 +55 = -6 +25 = 19

Oder : (-7|1)
denn -2⋅( - 7 ) +51 = 14 +5 = 19

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = -1


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

3 · ( -1 ) -3y = -21
-3 -3y = -21
-3y -3 = -21 | +3
-3y = -18 |:(-3 )
y = 6

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|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = -12 (I) 2x -3y = 30 (II)

Lösung einblenden
x +3y = -12 (I) 2x -3y = 30 (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 = -12 | -3y
x = -12 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -12 -3y ) (I) 2x -3y = 30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -12 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -12 -3y ) -3y = 30
-24 -6y -3y = 30
-9y -24 = 30 | +24
-9y = 54 |:(-9 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -12 -3( -6 )

= -12 +18

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +5y = 33 (I) -x -2y = -12 (II)

Lösung einblenden
3x +5y = 33 (I) -x -2y = -12 (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 = -12 | +2y
-x = -12 +2y |:(-1 )
x = 12 -2y

Als neues LGS erhält man so:

3x +5y = 33 (I) x = ( 12 -2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 12 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 12 -2y ) +5y = 33
36 -6y +5y = 33
-y +36 = 33 | -36
-y = -3 |:(-1 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -23

= 12 -6

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x + 3 4 y = - 33 4 (I) 1 3 x + 1 5 y = - 13 5 (II)

Lösung einblenden
x + 3 4 y = - 33 4 (I) 1 3 x + 1 5 y = - 13 5 (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 + 3 4 y = - 33 4 |⋅ 4
4( x + 3 4 y) = -33
4x +3y = -33 | -3y
4x = -33 -3y |:4
x = - 33 4 - 3 4 y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( - 33 4 - 3 4 y ) (I) 1 3 x + 1 5 y = - 13 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( - 33 4 - 3 4 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 3 · ( - 33 4 - 3 4 y ) + 1 5 y = - 13 5
- 11 4 - 1 4 y + 1 5 y = - 13 5
- 1 20 y - 11 4 = - 13 5 |⋅ 20
20( - 1 20 y - 11 4 ) = -52
-y -55 = -52 | +55
-y = 3 |:(-1 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 33 4 - 3 4 ( -3 )

= - 33 4 + 9 4

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 1 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 +3y = ?

2x +3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

5x +3y = 25 +3 = 28

2x +3y = 10 +3 = 13

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +3y = 28

2x +3y = 13

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +y = 6 (I) -2x -4y = -24 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 6 (I) -2x -4y = -24 (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 = 6
y +3x = 6 | -3x
y = 6 -3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 6 -3x ) (I) -2x -4y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 6 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -4 · ( 6 -3x ) = -24
-2x -24 +12x = -24
10x -24 = -24 | +24
10x = 0 |:10
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 -30

= 6 +0

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (0|6)

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 325 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 435 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 = 325 (I) 4x -3y = 435 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -5y = 325
-5y +4x = 325 | -4x
-5y = 325 -4x |:(-5 )
y = -65 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -65 + 4 5 x ) (I) 4x -3y = 435 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -65 + 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( -65 + 4 5 x ) = 435
4x +195 - 12 5 x = 435
8 5 x +195 = 435 |⋅ 5
5( 8 5 x +195 ) = 2175
8x +975 = 2175 | -975
8x = 1200 |:8
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -65 + 4 5 150

= -65 +120

= 55

also

y = 55

Die Lösung des LGS ist damit: (150|55)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 55