Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -2y = 0.

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

Lösung einblenden

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

-34 -2y = 0

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-34 -2y = 0
-12 -2y = 0
-2y -12 = 0 | +12
-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

Die Lösung ist somit: (4|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = -25 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|-5)
denn 3⋅( - 5 ) +2( - 5 ) = -15 -10 = -25

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-8)
denn 3⋅( - 3 ) +2( - 8 ) = -9 -16 = -25

Oder : (-7|-2)
denn 3⋅( - 7 ) +2( - 2 ) = -21 -4 = -25

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = 7 (I) 4x = 4 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = 7 (I) 4x = 4 (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 = 4 |:4
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

3x -2y = 7 (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:

3 · 1 -2y = 7
3 -2y = 7
-2y +3 = 7 | -3
-2y = 4 |:(-2 )
y = -2

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|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = 1 (I) -2x +y = -13 (II)

Lösung einblenden
-x -y = 1 (I) -2x +y = -13 (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 = -13
y -2x = -13 | +2x
y = -13 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-x -y = 1 (I) +y = ( -13 +2x ) (II)

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

-x -1 · ( -13 +2x ) = 1
-x +13 -2x = 1
-3x +13 = 1 | -13
-3x = -12 |:(-3 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -13 +24

= -13 +8

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +y = 0 (I) -3x +y = 8 (II)

Lösung einblenden
5x +y = 0 (I) -3x +y = 8 (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 = 8
y -3x = 8 | +3x
y = 8 +3x

Als neues LGS erhält man so:

5x +y = 0 (I) +y = ( 8 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 8 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 1 · ( 8 +3x ) = 0
5x +8 +3x = 0
8x +8 = 0 | -8
8x = -8 |:8
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 +3( -1 )

= 8 -3

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +2y = 7 (I) x + 1 2 y = 11 2 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 7 (I) x + 1 2 y = 11 2 (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 + 1 2 y = 11 2 |⋅ 2
2( x + 1 2 y) = 11
2x + y = 11 | - y
2x = 11 - y |:2
x = 11 2 - 1 2 y

Als neues LGS erhält man so:

x +2y = 7 (I) x = ( 11 2 - 1 2 y ) (II)

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

1 · ( 11 2 - 1 2 y ) +2y = 7
11 2 - 1 2 y +2y = 7
3 2 y + 11 2 = 7 |⋅ 2
2( 3 2 y + 11 2 ) = 14
3y +11 = 14 | -11
3y = 3 |:3
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 2 - 1 2 1

= 11 2 - 1 2

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 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.:

4x -3y = ?

6x -6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

4x -3y = 4 +9 = 13

6x -6y = 6 +18 = 24

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -3y = 13

6x -6y = 24

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
x +y = 2 (I) -3x -3y = -8 (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 = 2
y + x = 2 | - x
y = 2 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -3 · ( 2 - x ) = -8
-3x -6 +3x = -8
-6 = -8 | +6
0 = -2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16. Wenn man aber vom 4-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -16. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 16 (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 +3y = 16 | -3y
x = 16 -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 16 -3y ) -4y = -16
64 -12y -4y = -16
-16y +64 = -16 | -64
-16y = -80 |:(-16 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -35

= 16 -15

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5