Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|-5) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -5 in die Gleichung ein und erhält:

-4x -4⋅( -5 ) = 16

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x -4⋅( -5 ) = 16
-4x +20 = 16 | -20
-4x = -4 |:(-4 )
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|4)
denn 4⋅1 -2⋅4 = 4 -8 = -4

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|0)
denn 4⋅( - 1 ) -2⋅0 = -4 +0 = -4

Oder : (3|8)
denn 4⋅3 -2⋅8 = 12 -16 = -4

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = -2 (I) -3x -4y = -22 (II)

Lösung einblenden
-x = -2 (I) -3x -4y = -22 (II)

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

-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

x = 2 (I) -3x -4y = -22 (II)

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

-3 · 2 -4y = -22
-6 -4y = -22
-4y -6 = -22 | +6
-4y = -16 |:(-4 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = 0 (I) -3x +2y = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = 0 (I) -3x +2y = -6 (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:

-3x + y = 0
y -3x = 0 | +3x
y = 3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 2 · 3x = -6
-3x +6x = -6
3x = -6 |:3
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3⋅( -2 )

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -5y = 39 (I) 4x +3y = -33 (II)

Lösung einblenden
-4x -5y = 39 (I) 4x +3y = -33 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x -5y = 39
-5y -4x = 39 | +4x
-5y = 39 +4x |:(-5 )
y = - 39 5 - 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 39 5 - 4 5 x ) (I) 4x +3y = -33 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 39 5 - 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 3 · ( - 39 5 - 4 5 x ) = -33
4x - 117 5 - 12 5 x = -33
8 5 x - 117 5 = -33 |⋅ 5
5( 8 5 x - 117 5 ) = -165
8x -117 = -165 | +117
8x = -48 |:8
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 39 5 - 4 5 ⋅( -6 )

= - 39 5 + 24 5

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 4 x - 1 3 y = - 5 12 (I) - 3 5 x + 3 5 y = 3 5 (II)

Lösung einblenden
1 4 x - 1 3 y = - 5 12 (I) - 3 5 x + 3 5 y = 3 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

1 4 x - 1 3 y = - 5 12
- 1 3 y + 1 4 x = - 5 12 |⋅ 12
12( - 1 3 y + 1 4 x) = -5
-4y +3x = -5 | -3x
-4y = -5 -3x |:(-4 )
y = 5 4 + 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 5 4 + 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 3 5 x + 3 5 · ( 5 4 + 3 4 x ) = 3 5
- 3 5 x + 3 4 + 9 20 x = 3 5
- 3 20 x + 3 4 = 3 5 |⋅ 20
20( - 3 20 x + 3 4 ) = 12
-3x +15 = 12 | -15
-3x = -3 |:(-3 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 4 + 3 4 ⋅1

= 5 4 + 3 4

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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.:

-2x -4y = ?

-1x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-2x -4y = -6 -20 = -26

-1x -1y = -3 -5 = -8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -4y = -26

-1x -1y = -8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x +y = -27 (I) 4x -y = 21 (II)

Lösung einblenden
-5x +y = -27 (I) 4x -y = 21 (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 = 21
-y +4x = 21 | -4x
-y = 21 -4x |:(-1 )
y = -21 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-5x +y = -27 (I) +y = ( -21 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -21 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 1 · ( -21 +4x ) = -27
-5x -21 +4x = -27
-x -21 = -27 | +21
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -21 +4⋅6

= -21 +24

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 5. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 5 (I) 4x -3y = 1 (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 = 5 | -4y
x = 5 -4y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · ( 5 -4y ) -3y = 1
20 -16y -3y = 1
-19y +20 = 1 | -20
-19y = -19 |:(-19 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -4⋅1

= 5 -4

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1