Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x - y = 7 .

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

Lösung einblenden

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

5x - ( -2 ) = 7

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x - ( -2 ) = 7
5x +2 = 7 | -2
5x = 5 |:5
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +5y = 9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|6)
denn 3⋅( - 7 ) +56 = -21 +30 = 9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|3)
denn 3⋅( - 2 ) +53 = -6 +15 = 9

Oder : (-12|9)
denn 3⋅( - 12 ) +59 = -36 +45 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +y = -8 (I) +y = -5 (II)

Lösung einblenden

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

y = -5


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

-x + 1 · ( -5 ) = -8
-x -5 = -8 | +5
-x = -3 |:(-1 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +y = -12 (I) -3x +4y = -15 (II)

Lösung einblenden
2x +y = -12 (I) -3x +4y = -15 (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:

2x + y = -12
y +2x = -12 | -2x
y = -12 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -12 -2x ) (I) -3x +4y = -15 (II)

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

-3x + 4 · ( -12 -2x ) = -15
-3x -48 -8x = -15
-11x -48 = -15 | +48
-11x = 33 |:(-11 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -12 -2( -3 )

= -12 +6

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -2y = 4
-2y -5x = 4 | +5x
-2y = 4 +5x |:(-2 )
y = -2 - 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-5x -4 · ( -2 - 5 2 x ) = -2
-5x +8 +10x = -2
5x +8 = -2 | -8
5x = -10 |:5
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 - 5 2 ( -2 )

= -2 +5

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

2( x +4 )-4y = 2 (I)
0 = x +4 - y (II)
2x +8 -4y = 2 | -8 (I)
0 = x +4 - y | -x + y (II)
2x -4y = -6 (I) -x +y = 4 (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:

-x + y = 4
y - x = 4 | + x
y = 4 + x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x -4 · ( 4 + x ) = -6
2x -16 -4x = -6
-2x -16 = -6 | +16
-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 -5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 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.:

4x -2y = ?

2x -2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

4x -2y = 8 +6 = 14

2x -2y = 4 +6 = 10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -2y = 14

2x -2y = 10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
x -4y = -1 (I) -2x +8y = 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 = -1 | +4y
x = -1 +4y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -1 +4y ) +8y = 1
2 -8y +8y = 1
2 = 1 | -2
0 = -1

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 8. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 13. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 8 (I) 4x -3y = 13 (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 = 8 | -4y
x = 8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -4y ) (I) 4x -3y = 13 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 8 -4y ) -3y = 13
32 -16y -3y = 13
-19y +32 = 13 | -32
-19y = -19 |:(-19 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -41

= 8 -4

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1