Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +4y = -59 .

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

Lösung einblenden

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

-57 +4y = -59

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-57 +4y = -59
-35 +4y = -59
4y -35 = -59 | +35
4y = -24 |:4
y = -6

Die Lösung ist somit: (7|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +4y = 18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|4)
denn -2⋅( - 1 ) +44 = 2 +16 = 18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|6)
denn -2⋅3 +46 = -6 +24 = 18

Oder : (-5|2)
denn -2⋅( - 5 ) +42 = 10 +8 = 18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -y = 24 (I) -3x = -18 (II)

Lösung einblenden
3x -y = 24 (I) -3x = -18 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

3x -y = 24 (I) x = 6 (II)

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

3 · 6 - y = 24
18 - y = 24
-y +18 = 24 | -18
-y = 6 |:(-1 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +3y = 12 (I) 2x +y = 10 (II)

Lösung einblenden
3x +3y = 12 (I) 2x +y = 10 (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:

2x + y = 10
y +2x = 10 | -2x
y = 10 -2x

Als neues LGS erhält man so:

3x +3y = 12 (I) +y = ( 10 -2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 10 -2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 3 · ( 10 -2x ) = 12
3x +30 -6x = 12
-3x +30 = 12 | -30
-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 -26

= 10 -12

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -3y = 21 (I) 5x +5y = 5 (II)

Lösung einblenden
5x -3y = 21 (I) 5x +5y = 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -3y = 21
-3y +5x = 21 | -5x
-3y = 21 -5x |:(-3 )
y = -7 + 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -7 + 5 3 x ) (I) 5x +5y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -7 + 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 5 · ( -7 + 5 3 x ) = 5
5x -35 + 25 3 x = 5
40 3 x -35 = 5 |⋅ 3
3( 40 3 x -35 ) = 15
40x -105 = 15 | +105
40x = 120 |:40
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 + 5 3 3

= -7 +5

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
3 5 x - 3 5 y = 3 5 (I) - 1 3 x + 1 4 y = - 2 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 5 x - 3 5 y = 3 5
- 3 5 y + 3 5 x = 3 5 |⋅ 5
5( - 3 5 y + 3 5 x) = 3
-3y +3x = 3 | -3x
-3y = 3 -3x |:(-3 )
y = -1 + x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

- 1 3 x + 1 4 · ( -1 + x ) = - 2 3
- 1 3 x - 1 4 + 1 4 x = - 2 3
- 1 12 x - 1 4 = - 2 3 |⋅ 12
12( - 1 12 x - 1 4 ) = -8
-x -3 = -8 | +3
-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 +5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 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.:

5x -5y = ?

9x -7y = ?

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

5x -5y = -25 -15 = -40

9x -7y = -45 -21 = -66

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -5y = -40

9x -7y = -66

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x + 3 · ( -1 - x ) = 1
2x -3 -3x = 1
-x -3 = 1 | +3
-x = 4 |:(-1 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 - ( -4 )

= -1 +4

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 31. Wenn man aber vom 2-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -18. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 31 (I) 2x -4y = -18 (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 = 31 | -6y
x = 31 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 31 -6y ) (I) 2x -4y = -18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 31 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 31 -6y ) -4y = -18
62 -12y -4y = -18
-16y +62 = -18 | -62
-16y = -80 |:(-16 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 31 -65

= 31 -30

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5