Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -5y = 42 .

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

Lösung einblenden

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

26 -5y = 42

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

26 -5y = 42
12 -5y = 42
-5y +12 = 42 | -12
-5y = 30 |:(-5 )
y = -6

Die Lösung ist somit: (6|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -4y = -24 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|3)
denn 4⋅( - 3 ) -43 = -12 -12 = -24

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-7|-1)
denn 4⋅( - 7 ) -4( - 1 ) = -28 +4 = -24

Oder : (1|7)
denn 4⋅1 -47 = 4 -28 = -24

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = -8 (I) -3x +2y = 16 (II)

Lösung einblenden
4x = -8 (I) -3x +2y = 16 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

4x = -8 |:4
x = -2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( -2 ) +2y = 16
6 +2y = 16
2y +6 = 16 | -6
2y = 10 |:2
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = -7 (I) x -4y = 9 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = -7 (I) x -4y = 9 (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 = 9 | +4y
x = 9 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-x +3y = -7 (I) x = ( 9 +4y ) (II)

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

-1 · ( 9 +4y ) +3y = -7
-9 -4y +3y = -7
-y -9 = -7 | +9
-y = 2 |:(-1 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +4( -2 )

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -3y = 9 (I) -3x -2y = 21 (II)

Lösung einblenden
3x -3y = 9 (I) -3x -2y = 21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -3y = 9
-3y +3x = 9 | -3x
-3y = 9 -3x |:(-3 )
y = -3 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -3 + x ) (I) -3x -2y = 21 (II)

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

-3x -2 · ( -3 + x ) = 21
-3x +6 -2x = 21
-5x +6 = 21 | -6
-5x = 15 |:(-5 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 -3

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -4y = -17 (I)
-1 + y = 3x +7 (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 -4y = -17 (I)
-1 + y = 3x +7 | + 1 -3x (II)
-3x -4y = -17 (I) -3x +y = 8 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

-3x -4y = -17 (I) +y = ( 8 +3x ) (II)

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

-3x -4 · ( 8 +3x ) = -17
-3x -32 -12x = -17
-15x -32 = -17 | +32
-15x = 15 |:(-15 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 +3( -1 )

= 8 -3

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|5)

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 -1y = ?

3x +6y = ?

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

-1x -1y = -1 +3 = 2

3x +6y = 3 -18 = -15

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -1y = 2

3x +6y = -15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

9x -9y = 4 (I) -3x +3y = -1 (II)

Lösung einblenden
9x -9y = 4 (I) -3x +3y = -1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

9x -9y = 4
-9y +9x = 4 | -9x
-9y = 4 -9x |:(-9 )
y = - 4 9 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 4 9 + x ) (I) -3x +3y = -1 (II)

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

-3x + 3 · ( - 4 9 + x ) = -1
-3x - 4 3 +3x = -1
- 4 3 = -1 | + 4 3
0 = 1 3

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 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 34. Wenn man aber vom 2-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -12. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 34 (I) 2x -4y = -12 (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 +6y = 34 | -6y
x = 34 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 34 -6y ) (I) 2x -4y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 34 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 34 -6y ) -4y = -12
68 -12y -4y = -12
-16y +68 = -12 | -68
-16y = -80 |:(-16 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 34 -65

= 34 -30

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5