Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -4y = 16 .

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 -4⋅( -1 ) = 16

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x -4⋅( -1 ) = 16
2x +4 = 16 | -4
2x = 12 |:2
x = 6

Die Lösung ist somit: (6|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|-6)
denn -4⋅( - 7 ) +5⋅( - 6 ) = 28 -30 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|-2)
denn -4⋅( - 2 ) +5⋅( - 2 ) = 8 -10 = -2

Oder : (-12|-10)
denn -4⋅( - 12 ) +5⋅( - 10 ) = 48 -50 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = 20 (I) -4x = -16 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = 20 (I) -4x = -16 (II)

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

-4x = -16 |:(-4 )
x = 4

Als neues LGS erhält man so:

3x -2y = 20 (I) x = 4 (II)

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

3 · 4 -2y = 20
12 -2y = 20
-2y +12 = 20 | -12
-2y = 8 |:(-2 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -y = -9 (I) -4x +y = -27 (II)

Lösung einblenden
-2x -y = -9 (I) -4x +y = -27 (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 = -27
y -4x = -27 | +4x
y = -27 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-2x -y = -9 (I) +y = ( -27 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -27 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -1 · ( -27 +4x ) = -9
-2x +27 -4x = -9
-6x +27 = -9 | -27
-6x = -36 |:(-6 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -27 +4⋅6

= -27 +24

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +2y = 3 (I) 2x +5y = 30 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = 3 (I) 2x +5y = 30 (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 = 3 | -2y
-x = 3 -2y |:(-1 )
x = -3 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -3 +2y ) (I) 2x +5y = 30 (II)

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

2 · ( -3 +2y ) +5y = 30
-6 +4y +5y = 30
9y -6 = 30 | +6
9y = 36 |:9
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 +2⋅4

= -3 +8

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = 9 (I) - 2 5 x +y = - 17 5 (II)

Lösung einblenden
x -3y = 9 (I) - 2 5 x +y = - 17 5 (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:

- 2 5 x + y = - 17 5
y - 2 5 x = - 17 5 |⋅ 5
5( y - 2 5 x) = -17
5y -2x = -17 | +2x
5y = -17 +2x |:5
y = - 17 5 + 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = 9 (I) +y = ( - 17 5 + 2 5 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( - 17 5 + 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x -3 · ( - 17 5 + 2 5 x ) = 9
x + 51 5 - 6 5 x = 9
- 1 5 x + 51 5 = 9 |⋅ 5
5( - 1 5 x + 51 5 ) = 45
-x +51 = 45 | -51
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 17 5 + 2 5 ⋅6

= - 17 5 + 12 5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 und y = -2 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 = ?

-3x +17y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-1x +5y = -4 -10 = -14

-3x +17y = -12 -34 = -46

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +5y = -14

-3x +17y = -46

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +5y = 13 (I) 5x -3y = -23 (II)

Lösung einblenden
-2x +5y = 13 (I) 5x -3y = -23 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +5y = 13
5y -2x = 13 | +2x
5y = 13 +2x |:5
y = 13 5 + 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 13 5 + 2 5 x ) (I) 5x -3y = -23 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 13 5 + 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -3 · ( 13 5 + 2 5 x ) = -23
5x - 39 5 - 6 5 x = -23
19 5 x - 39 5 = -23 |⋅ 5
5( 19 5 x - 39 5 ) = -115
19x -39 = -115 | +39
19x = -76 |:19
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 5 + 2 5 ⋅( -4 )

= 13 5 - 8 5

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6. Wenn man aber vom 4-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -2. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 6 (I) 4x -5y = -2 (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 = 6 | -2y
x = 6 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -2y ) (I) 4x -5y = -2 (II)

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

4 · ( 6 -2y ) -5y = -2
24 -8y -5y = -2
-13y +24 = -2 | -24
-13y = -26 |:(-13 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -2⋅2

= 6 -4

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 2