Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|-3) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -3 in die Gleichung ein und erhält:

-3x +3( -3 ) = -3

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x +3( -3 ) = -3
-3x -9 = -3 | +9
-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +3y = 9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|7)
denn -2⋅6 +37 = -12 +21 = 9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (9|9)
denn -2⋅9 +39 = -18 +27 = 9

Oder : (3|5)
denn -2⋅3 +35 = -6 +15 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -y = -11 (I) +3y = 15 (II)

Lösung einblenden
3x -y = -11 (I) +3y = 15 (II)

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

3y = 15 |:3
y = 5

Als neues LGS erhält man so:

3x -y = -11 (I) +y = 5 (II)

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

3x -1 · 5 = -11
3x -5 = -11 | +5
3x = -6 |:3
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = 14 (I) 3x -3y = 24 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 14 (I) 3x -3y = 24 (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 -4y = 14 | +4y
x = 14 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 +4y ) (I) 3x -3y = 24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 14 +4y ) -3y = 24
42 +12y -3y = 24
9y +42 = 24 | -42
9y = -18 |:9
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 +4( -2 )

= 14 -8

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = 4 (I) 3x +4y = -16 (II)

Lösung einblenden
-x -y = 4 (I) 3x +4y = -16 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -4 - x ) (I) 3x +4y = -16 (II)

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

3x + 4 · ( -4 - x ) = -16
3x -16 -4x = -16
-x -16 = -16 | +16
-x = 0 |:(-1 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 - ( 0 )

= -4 +0

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

1 4 x - 1 3 y = - 3 2
- 1 3 y + 1 4 x = - 3 2 |⋅ 12
12( - 1 3 y + 1 4 x) = -18
-4y +3x = -18 | -3x
-4y = -18 -3x |:(-4 )
y = 9 2 + 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 2 + 3 4 x ) (I) 3 4 x + 3 2 y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 2 + 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3 4 x + 3 2 · ( 9 2 + 3 4 x ) = 3
3 4 x + 27 4 + 9 8 x = 3
15 8 x + 27 4 = 3 |⋅ 8
8( 15 8 x + 27 4 ) = 24
15x +54 = 24 | -54
15x = -30 |:15
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 2 + 3 4 ( -2 )

= 9 2 - 3 2

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

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.:

1x +5y = ?

5x +22y = ?

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

1x +5y = -2 +5 = 3

5x +22y = -10 +22 = 12

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +5y = 3

5x +22y = 12

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +5y = 30 (I) 3x +y = 6 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = 30 (I) 3x +y = 6 (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 = 6
y +3x = 6 | -3x
y = 6 -3x

Als neues LGS erhält man so:

-3x +5y = 30 (I) +y = ( 6 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 6 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 5 · ( 6 -3x ) = 30
-3x +30 -15x = 30
-18x +30 = 30 | -30
-18x = 0 |:(-18 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 -3( 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 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 12. Wenn man aber vom 3-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 12 (I) 3x -3y = 6 (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 +4y = 12 | -4y
x = 12 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 -4y ) (I) 3x -3y = 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 12 -4y ) -3y = 6
36 -12y -3y = 6
-15y +36 = 6 | -36
-15y = -30 |:(-15 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -42

= 12 -8

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 2