Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x - y = 11 .

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

Lösung einblenden

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

32 - y = 11

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

32 - y = 11
6 - y = 11
-y +6 = 11 | -6
-y = 5 |:(-1 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (2|-5)

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: (-3|0)
denn -3⋅( - 3 ) +50 = 9 +0 = 9

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

Oder : (-8|-3)
denn -3⋅( - 8 ) +5( - 3 ) = 24 -15 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = -8 (I) -2x = 12 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = -8 (I) -2x = 12 (II)

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

-2x = 12 |:(-2 )
x = -6

Als neues LGS erhält man so:

3x +2y = -8 (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 ) +2y = -8
-18 +2y = -8
2y -18 = -8 | +18
2y = 10 |:2
y = 5

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|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -1 -3y ) -4y = 4
2 +6y -4y = 4
2y +2 = 4 | -2
2y = 2 |:2
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 -31

= -1 -3

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = 17 (I) -x -5y = 21 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = 17 (I) -x -5y = 21 (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 -5y = 21 | +5y
-x = 21 +5y |:(-1 )
x = -21 -5y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -3y = 17 (I) x = ( -21 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -21 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( -21 -5y ) -3y = 17
105 +25y -3y = 17
22y +105 = 17 | -105
22y = -88 |:22
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -21 -5( -4 )

= -21 +20

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 5 x - 3 5 y = - 18 5 (I) 1 2 x + 2 3 y = 10 3 (II)

Lösung einblenden
- 3 5 x - 3 5 y = - 18 5 (I) 1 2 x + 2 3 y = 10 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 3 5 x - 3 5 y = - 18 5
- 3 5 y - 3 5 x = - 18 5 |⋅ 5
5( - 3 5 y - 3 5 x) = -18
-3y -3x = -18 | +3x
-3y = -18 +3x |:(-3 )
y = 6 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 6 - x ) (I) 1 2 x + 2 3 y = 10 3 (II)

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

1 2 x + 2 3 · ( 6 - x ) = 10 3
1 2 x +4 - 2 3 x = 10 3
- 1 6 x +4 = 10 3 |⋅ 6
6( - 1 6 x +4 ) = 20
-x +24 = 20 | -24
-x = -4 |:(-1 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 - 4

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 4 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 -5y = ?

5x -26y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

1x -5y = -1 -20 = -21

5x -26y = -5 -104 = -109

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -5y = -21

5x -26y = -109

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +3y = 22 (I) -2x -y = -2 (II)

Lösung einblenden
-2x +3y = 22 (I) -2x -y = -2 (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 = -2
-y -2x = -2 | +2x
-y = -2 +2x |:(-1 )
y = 2 -2x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +3y = 22 (I) +y = ( 2 -2x ) (II)

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

-2x + 3 · ( 2 -2x ) = 22
-2x +6 -6x = 22
-8x +6 = 22 | -6
-8x = 16 |:(-8 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -2( -2 )

= 2 +4

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 14. Wenn man aber vom 6-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 +3y = 14 (I) 6x -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 +3y = 14 | -3y
x = 14 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 -3y ) (I) 6x -4y = 18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 14 -3y ) -4y = 18
84 -18y -4y = 18
-22y +84 = 18 | -84
-22y = -66 |:(-22 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -33

= 14 -9

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3