Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +5y = 25 .

Bestimme x so, dass (x|1) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 1 in die Gleichung ein und erhält:

5x +5⋅1 = 25

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x +5⋅1 = 25
5x +5 = 25 | -5
5x = 20 |:5
x = 4

Die Lösung ist somit: (4|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -3y = 38 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-6)
denn 5⋅4 -3⋅( - 6 ) = 20 +18 = 38

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|-11)
denn 5⋅1 -3⋅( - 11 ) = 5 +33 = 38

Oder : (7|-1)
denn 5⋅7 -3⋅( - 1 ) = 35 +3 = 38

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = -15 (I) -2x +2y = 20 (II)

Lösung einblenden
3x = -15 (I) -2x +2y = 20 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

3x = -15 |:3
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) -2x +2y = 20 (II)

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

-2 · ( -5 ) +2y = 20
10 +2y = 20
2y +10 = 20 | -10
2y = 10 |:2
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = 0 (I) 2x +y = -5 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = 0 (I) 2x +y = -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:

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

Als neues LGS erhält man so:

-3x +y = 0 (I) +y = ( -5 -2x ) (II)

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

-3x + 1 · ( -5 -2x ) = 0
-3x -5 -2x = 0
-5x -5 = 0 | +5
-5x = 5 |:(-5 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 -2⋅( -1 )

= -5 +2

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +4y = -8 (I) -x +4y = 22 (II)

Lösung einblenden
4x +4y = -8 (I) -x +4y = 22 (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 +4y = 22 | -4y
-x = 22 -4y |:(-1 )
x = -22 +4y

Als neues LGS erhält man so:

4x +4y = -8 (I) x = ( -22 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -22 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -22 +4y ) +4y = -8
-88 +16y +4y = -8
20y -88 = -8 | +88
20y = 80 |:20
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -22 +4⋅4

= -22 +16

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 2 5 x - 2 3 y = 4 3 (I) 2x + 2 5 y = 8 (II)

Lösung einblenden
- 2 5 x - 2 3 y = 4 3 (I) 2x + 2 5 y = 8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 2 5 x - 2 3 y = 4 3
- 2 3 y - 2 5 x = 4 3 |⋅ 15
15( - 2 3 y - 2 5 x) = 20
-10y -6x = 20 | +6x
-10y = 20 +6x |:(-10 )
y = -2 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -2 - 3 5 x ) (I) 2x + 2 5 y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -2 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 5 · ( -2 - 3 5 x ) = 8
2x - 4 5 - 6 25 x = 8
44 25 x - 4 5 = 8 |⋅ 25
25( 44 25 x - 4 5 ) = 200
44x -20 = 200 | +20
44x = 220 |:44
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 - 3 5 ⋅5

= -2 -3

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

6x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

4x -1y = 4 -5 = -1

6x -5y = 6 -25 = -19

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -1y = -1

6x -5y = -19

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +5y = -5 (I) 3x +2y = 21 (II)

Lösung einblenden
-4x +5y = -5 (I) 3x +2y = 21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +5y = -5
5y -4x = -5 | +4x
5y = -5 +4x |:5
y = -1 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 + 4 5 x ) (I) 3x +2y = 21 (II)

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

3x + 2 · ( -1 + 4 5 x ) = 21
3x -2 + 8 5 x = 21
23 5 x -2 = 21 |⋅ 5
5( 23 5 x -2 ) = 105
23x -10 = 105 | +10
23x = 115 |:23
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 + 4 5 ⋅5

= -1 +4

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 35. Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 35 (I) 3x -4y = -5 (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 = 35 | -6y
x = 35 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 35 -6y ) (I) 3x -4y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 35 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 35 -6y ) -4y = -5
105 -18y -4y = -5
-22y +105 = -5 | -105
-22y = -110 |:(-22 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 35 -6⋅5

= 35 -30

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5