Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x + y = 11 .

Bestimme x so, dass (x|-1) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -1 in die Gleichung ein und erhält:

-2x + ( -1 ) = 11

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x + ( -1 ) = 11
-2x -1 = 11 | +1
-2x = 12 |:(-2 )
x = -6

Die Lösung ist somit: (-6|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +5y = 24 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|6)
denn 2⋅( - 3 ) +56 = -6 +30 = 24

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|4)
denn 2⋅2 +54 = 4 +20 = 24

Oder : (-8|8)
denn 2⋅( - 8 ) +58 = -16 +40 = 24

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

x = 3


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

3 · 3 +2y = 3
9 +2y = 3
2y +9 = 3 | -9
2y = -6 |:2
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = -2 (I) -4x -y = 19 (II)

Lösung einblenden
x +3y = -2 (I) -4x -y = 19 (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 = 19
-y -4x = 19 | +4x
-y = 19 +4x |:(-1 )
y = -19 -4x

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = -2 (I) +y = ( -19 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -19 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x + 3 · ( -19 -4x ) = -2
x -57 -12x = -2
-11x -57 = -2 | +57
-11x = 55 |:(-11 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -19 -4( -5 )

= -19 +20

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +5y = 22 (I) 3x -4y = -11 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = 22 (I) 3x -4y = -11 (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 +5y = 22 | -5y
-x = 22 -5y |:(-1 )
x = -22 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -22 +5y ) (I) 3x -4y = -11 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -22 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -22 +5y ) -4y = -11
-66 +15y -4y = -11
11y -66 = -11 | +66
11y = 55 |:11
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -22 +55

= -22 +25

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 2 5 x -2y = 24 5 (I) - 3 2 x - 3 4 y = 9 2 (II)

Lösung einblenden
- 2 5 x -2y = 24 5 (I) - 3 2 x - 3 4 y = 9 2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 2 5 x -2y = 24 5
-2y - 2 5 x = 24 5 |⋅ 5
5( -2y - 2 5 x) = 24
-10y -2x = 24 | +2x
-10y = 24 +2x |:(-10 )
y = - 12 5 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 12 5 - 1 5 x ) (I) - 3 2 x - 3 4 y = 9 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 12 5 - 1 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 3 2 x - 3 4 · ( - 12 5 - 1 5 x ) = 9 2
- 3 2 x + 9 5 + 3 20 x = 9 2
- 27 20 x + 9 5 = 9 2 |⋅ 20
20( - 27 20 x + 9 5 ) = 90
-27x +36 = 90 | -36
-27x = 54 |:(-27 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 12 5 - 1 5 ( -2 )

= - 12 5 + 2 5

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-2)

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.:

3x -2y = ?

2x +2y = ?

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

3x -2y = 3 +6 = 9

2x +2y = 2 -6 = -4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -2y = 9

2x +2y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +y = 8 (I) 5x +5y = 10 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 8 (I) 5x +5y = 10 (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 = 8
y -2x = 8 | +2x
y = 8 +2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 8 +2x ) (I) 5x +5y = 10 (II)

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

5x + 5 · ( 8 +2x ) = 10
5x +40 +10x = 10
15x +40 = 10 | -40
15x = -30 |:15
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 +2( -2 )

= 8 -4

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16. Wenn man aber vom 3-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 16 (I) 3x -3y = 6 (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 = 16 | -6y
x = 16 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -6y ) (I) 3x -3y = 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 16 -6y ) -3y = 6
48 -18y -3y = 6
-21y +48 = 6 | -48
-21y = -42 |:(-21 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -62

= 16 -12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 2