Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x - y = -13 .

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

Lösung einblenden

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

2( -7 ) - y = -13

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

2( -7 ) - y = -13
-14 - y = -13
-y -14 = -13 | +14
-y = 1 |:(-1 )
y = -1

Die Lösung ist somit: (-7|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -2y = 27 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|-6)
denn 3⋅5 -2( - 6 ) = 15 +12 = 27

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-9)
denn 3⋅3 -2( - 9 ) = 9 +18 = 27

Oder : (7|-3)
denn 3⋅7 -2( - 3 ) = 21 +6 = 27

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +3y = 14 (I) -x = 1 (II)

Lösung einblenden
4x +3y = 14 (I) -x = 1 (II)

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

-x = 1 |:(-1 )
x = -1

Als neues LGS erhält man so:

4x +3y = 14 (I) x = -1 (II)

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

4 · ( -1 ) +3y = 14
-4 +3y = 14
3y -4 = 14 | +4
3y = 18 |:3
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +y = 4 (I) 3x +y = 0 (II)

Lösung einblenden
x +y = 4 (I) 3x +y = 0 (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 = 0
y +3x = 0 | -3x
y = -3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3( -2 )

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -y = -7 (I) -5x -4y = 5 (II)

Lösung einblenden
-4x -y = -7 (I) -5x -4y = 5 (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:

-4x - y = -7
-y -4x = -7 | +4x
-y = -7 +4x |:(-1 )
y = 7 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 -4x ) (I) -5x -4y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -4 · ( 7 -4x ) = 5
-5x -28 +16x = 5
11x -28 = 5 | +28
11x = 33 |:11
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 -43

= 7 -12

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 5 x - 1 2 y = - 7 5 (I) - 1 2 x + 2 5 y = - 1 5 (II)

Lösung einblenden
- 1 5 x - 1 2 y = - 7 5 (I) - 1 2 x + 2 5 y = - 1 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 5 x - 1 2 y = - 7 5
- 1 2 y - 1 5 x = - 7 5 |⋅ 10
10( - 1 2 y - 1 5 x) = -14
-5y -2x = -14 | +2x
-5y = -14 +2x |:(-5 )
y = 14 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 14 5 - 2 5 x ) (I) - 1 2 x + 2 5 y = - 1 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 14 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 2 x + 2 5 · ( 14 5 - 2 5 x ) = - 1 5
- 1 2 x + 28 25 - 4 25 x = - 1 5
- 33 50 x + 28 25 = - 1 5 |⋅ 50
50( - 33 50 x + 28 25 ) = -10
-33x +56 = -10 | -56
-33x = -66 |:(-33 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 14 5 - 2 5 2

= 14 5 - 4 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 = -2 und y = 1 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 -5y = ?

-6x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-4x -5y = 8 -5 = 3

-6x -5y = 12 -5 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -5y = 3

-6x -5y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
-4x -y = -3 (I) 12x +3y = 9 (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:

-4x - y = -3
-y -4x = -3 | +4x
-y = -3 +4x |:(-1 )
y = 3 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 3 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

12x + 3 · ( 3 -4x ) = 9
12x +9 -12x = 9
9 = 9 | -9
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 2-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 4. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 11 (I) 2x -6y = 4 (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 = 11 | -6y
x = 11 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -6y ) (I) 2x -6y = 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 11 -6y ) -6y = 4
22 -12y -6y = 4
-18y +22 = 4 | -22
-18y = -18 |:(-18 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -61

= 11 -6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 1