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: -x -4y = 26 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

-( -6 ) -4y = 26

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -6 ) -4y = 26
6 -4y = 26
-4y +6 = 26 | -6
-4y = 20 |:(-4 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (-6|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +5y = -18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-3)
denn 1⋅( - 3 ) +5( - 3 ) = -3 -15 = -18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|-4)
denn 1⋅2 +5( - 4 ) = 2 -20 = -18

Oder : (-8|-2)
denn 1⋅( - 8 ) +5( - 2 ) = -8 -10 = -18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+2y = -10 (I) -2x -4y = 22 (II)

Lösung einblenden
+2y = -10 (I) -2x -4y = 22 (II)

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

2y = -10 |:2
y = -5

Als neues LGS erhält man so:

+y = -5 (I) -2x -4y = 22 (II)

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

-2x -4 · ( -5 ) = 22
-2x +20 = 22 | -20
-2x = 2 |:(-2 )
x = -1

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: (-1|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +4y = -24 (I) 2x +y = 9 (II)

Lösung einblenden
-4x +4y = -24 (I) 2x +y = 9 (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 = 9
y +2x = 9 | -2x
y = 9 -2x

Als neues LGS erhält man so:

-4x +4y = -24 (I) +y = ( 9 -2x ) (II)

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

-4x + 4 · ( 9 -2x ) = -24
-4x +36 -8x = -24
-12x +36 = -24 | -36
-12x = -60 |:(-12 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 -25

= 9 -10

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -19 (I) x +5y = -25 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -19 (I) x +5y = -25 (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 +5y = -25 | -5y
x = -25 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = -19 (I) x = ( -25 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -25 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -25 -5y ) +4y = -19
-25 -5y +4y = -19
-y -25 = -19 | +25
-y = 6 |:(-1 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -25 -5( -6 )

= -25 +30

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -10 = 4y (I)
-2x +11 +5y = 0 (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

x -10 = 4y | + 10 -4y (I)
-2x +11 +5y = 0 | -11 (II)
x -4y = 10 (I) -2x +5y = -11 (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 = 10 | +4y
x = 10 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 +4y ) (I) -2x +5y = -11 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 10 +4y ) +5y = -11
-20 -8y +5y = -11
-3y -20 = -11 | +20
-3y = 9 |:(-3 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 +4( -3 )

= 10 -12

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 4 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 +2y = ?

8x +5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

4x +2y = 20 +8 = 28

8x +5y = 40 +20 = 60

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +2y = 28

8x +5y = 60

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +2y = -3 (I) 9x -6y = 9 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = -3 (I) 9x -6y = 9 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +2y = -3
2y -3x = -3 | +3x
2y = -3 +3x |:2
y = - 3 2 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 3 2 + 3 2 x ) (I) 9x -6y = 9 (II)

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

9x -6 · ( - 3 2 + 3 2 x ) = 9
9x +9 -9x = 9
9 = 9 | -9
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 13. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 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 = 13 (I) 6x -5y = -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 = 13 | -3y
x = 13 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 -3y ) (I) 6x -5y = -14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 13 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 13 -3y ) -5y = -14
78 -18y -5y = -14
-23y +78 = -14 | -78
-23y = -92 |:(-23 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -34

= 13 -12

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 4