Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +4y = -20 .

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

Lösung einblenden

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

4( -6 ) +4y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -6 ) +4y = -20
-24 +4y = -20
4y -24 = -20 | +24
4y = 4 |:4
y = 1

Die Lösung ist somit: (-6|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-5)
denn 1⋅4 -1( - 5 ) = 4 +5 = 9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-6)
denn 1⋅3 -1( - 6 ) = 3 +6 = 9

Oder : (5|-4)
denn 1⋅5 -1( - 4 ) = 5 +4 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+y = 1 (I) -2x +4y = 8 (II)

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung ja schon das y gegeben ist.

y = 1


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

-2x + 4 · 1 = 8
-2x +4 = 8 | -4
-2x = 4 |:(-2 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -4y = -18 (I) -3x +y = 12 (II)

Lösung einblenden
2x -4y = -18 (I) -3x +y = 12 (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 = 12
y -3x = 12 | +3x
y = 12 +3x

Als neues LGS erhält man so:

2x -4y = -18 (I) +y = ( 12 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 12 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( 12 +3x ) = -18
2x -48 -12x = -18
-10x -48 = -18 | +48
-10x = 30 |:(-10 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 +3( -3 )

= 12 -9

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5x -1 · ( -4 -4x ) = 4
5x +4 +4x = 4
9x +4 = 4 | -4
9x = 0 |:9
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 -40

= -4 +0

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x + 3 5 y = 21 5 (I) -x +y = -9 (II)

Lösung einblenden
x + 3 5 y = 21 5 (I) -x +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:

-x + y = -9
y - x = -9 | + x
y = -9 + x

Als neues LGS erhält man so:

x + 3 5 y = 21 5 (I) +y = ( -9 + x ) (II)

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

x + 3 5 · ( -9 + x ) = 21 5
x - 27 5 + 3 5 x = 21 5
8 5 x - 27 5 = 21 5 |⋅ 5
5( 8 5 x - 27 5 ) = 21
8x -27 = 21 | +27
8x = 48 |:8
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 +6

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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 -2y = ?

5x -4y = ?

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

4x -2y = 12 +6 = 18

5x -4y = 15 +12 = 27

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -2y = 18

5x -4y = 27

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -4y = -28 (I) -4x -3y = 12 (II)

Lösung einblenden
2x -4y = -28 (I) -4x -3y = 12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -4y = -28
-4y +2x = -28 | -2x
-4y = -28 -2x |:(-4 )
y = 7 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 + 1 2 x ) (I) -4x -3y = 12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 + 1 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -3 · ( 7 + 1 2 x ) = 12
-4x -21 - 3 2 x = 12
- 11 2 x -21 = 12 |⋅ 2
2( - 11 2 x -21 ) = 24
-11x -42 = 24 | +42
-11x = 66 |:(-11 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 + 1 2 ( -6 )

= 7 -3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 15. Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 15 (I) 6x -4y = 10 (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 = 15 | -6y
x = 15 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -6y ) (I) 6x -4y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 15 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 15 -6y ) -4y = 10
90 -36y -4y = 10
-40y +90 = 10 | -90
-40y = -80 |:(-40 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -62

= 15 -12

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 2