Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -2y = -20 .

Bestimme y so, dass (4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 4 in die Gleichung ein und erhält:

-24 -2y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-24 -2y = -20
-8 -2y = -20
-2y -8 = -20 | +8
-2y = -12 |:(-2 )
y = 6

Die Lösung ist somit: (4|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x - y = -8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|0)
denn 4⋅( - 2 ) -10 = -8 +0 = -8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-4)
denn 4⋅( - 3 ) -1( - 4 ) = -12 +4 = -8

Oder : (-1|4)
denn 4⋅( - 1 ) -14 = -4 -4 = -8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -4y = 21 (I) -y = 4 (II)

Lösung einblenden
-x -4y = 21 (I) -y = 4 (II)

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

-y = 4 |:(-1 )
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

-x -4y = 21 (I) +y = -4 (II)

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

-x -4 · ( -4 ) = 21
-x +16 = 21 | -16
-x = 5 |:(-1 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = -1 (I) -4x -4y = 16 (II)

Lösung einblenden
x -2y = -1 (I) -4x -4y = 16 (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 -2y = -1 | +2y
x = -1 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -1 +2y ) (I) -4x -4y = 16 (II)

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

-4 · ( -1 +2y ) -4y = 16
4 -8y -4y = 16
-12y +4 = 16 | -4
-12y = 12 |:(-12 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 +2( -1 )

= -1 -2

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 9 (I) 4x -y = 2 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 9 (I) 4x -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:

4x - y = 2
-y +4x = 2 | -4x
-y = 2 -4x |:(-1 )
y = -2 +4x

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = 9 (I) +y = ( -2 +4x ) (II)

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

x + 4 · ( -2 +4x ) = 9
x -8 +16x = 9
17x -8 = 9 | +8
17x = 17 |:17
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 +41

= -2 +4

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -y = 4 (I) 1 4 x +y = - 21 4 (II)

Lösung einblenden
x -y = 4 (I) 1 4 x +y = - 21 4 (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:

1 4 x + y = - 21 4
y + 1 4 x = - 21 4 |⋅ 4
4( y + 1 4 x) = -21
4y + x = -21 | - x
4y = -21 - x |:4
y = - 21 4 - 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

x -y = 4 (I) +y = ( - 21 4 - 1 4 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( - 21 4 - 1 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x -1 · ( - 21 4 - 1 4 x ) = 4
x + 21 4 + 1 4 x = 4
5 4 x + 21 4 = 4 |⋅ 4
4( 5 4 x + 21 4 ) = 16
5x +21 = 16 | -21
5x = -5 |:5
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 21 4 - 1 4 ( -1 )

= - 21 4 + 1 4

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-5)

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.:

-1x -3y = ?

-5x -12y = ?

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

-1x -3y = 5 +9 = 14

-5x -12y = 25 +36 = 61

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -3y = 14

-5x -12y = 61

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -5y = 30 (I) -4x +6y = -36 (II)

Lösung einblenden
4x -5y = 30 (I) -4x +6y = -36 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -5y = 30
-5y +4x = 30 | -4x
-5y = 30 -4x |:(-5 )
y = -6 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 + 4 5 x ) (I) -4x +6y = -36 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -6 + 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 6 · ( -6 + 4 5 x ) = -36
-4x -36 + 24 5 x = -36
4 5 x -36 = -36 |⋅ 5
5( 4 5 x -36 ) = -180
4x -180 = -180 | +180
4x = 0 |:4
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 + 4 5 0

= -6 +0

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-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 4-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 14. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 14 (I) 4x -2y = 14 (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) 4x -2y = 14 (II)

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

4 · ( 14 -3y ) -2y = 14
56 -12y -2y = 14
-14y +56 = 14 | -56
-14y = -42 |:(-14 )
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