Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +2y = -20 .

Bestimme y so, dass (2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 2 in die Gleichung ein und erhält:

-52 +2y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-52 +2y = -20
-10 +2y = -20
2y -10 = -20 | +10
2y = -10 |:2
y = -5

Die Lösung ist somit: (2|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|2)
denn -1⋅( - 1 ) -22 = 1 -4 = -3

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|3)
denn -1⋅( - 3 ) -23 = 3 -6 = -3

Oder : (1|1)
denn -1⋅1 -21 = -1 -2 = -3

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = -18 (I) 3x = -9 (II)

Lösung einblenden
x +3y = -18 (I) 3x = -9 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

3x = -9 |:3
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = -18 (I) x = -3 (II)

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

1 · ( -3 ) +3y = -18
-3 +3y = -18
3y -3 = -18 | +3
3y = -15 |:3
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = 16 (I) -2x +y = -4 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 16 (I) -2x +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:

-2x + y = -4
y -2x = -4 | +2x
y = -4 +2x

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = 16 (I) +y = ( -4 +2x ) (II)

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

4x + 2 · ( -4 +2x ) = 16
4x -8 +4x = 16
8x -8 = 16 | +8
8x = 24 |:8
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 +23

= -4 +6

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +y = -12 (I) -5x -2y = 14 (II)

Lösung einblenden
5x +y = -12 (I) -5x -2y = 14 (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:

5x + y = -12
y +5x = -12 | -5x
y = -12 -5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -12 -5x ) (I) -5x -2y = 14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -12 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -2 · ( -12 -5x ) = 14
-5x +24 +10x = 14
5x +24 = 14 | -24
5x = -10 |:5
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -12 -5( -2 )

= -12 +10

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( -2x +3 ) = -3y (I)
6x = 5x +4( 2 + y) (II)

Lösung einblenden

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

2( -2x +3 ) = -3y (I)
6x = 5x +4( 2 + y) (II)
-4x +6 = -3y | -6 +3y (I)
6x = 5x +8 +4y | -5x -4y (II)
-4x +3y = -6 (I) x -4y = 8 (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 = 8 | +4y
x = 8 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +3y = -6 (I) x = ( 8 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 8 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 8 +4y ) +3y = -6
-32 -16y +3y = -6
-13y -32 = -6 | +32
-13y = 26 |:(-13 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 +4( -2 )

= 8 -8

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = -1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

3x +3y = ?

4x +1y = ?

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

3x +3y = 9 -3 = 6

4x +1y = 12 -1 = 11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +3y = 6

4x +1y = 11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +8y = 7 (I) 2x -4y = -2 (II)

Lösung einblenden
-4x +8y = 7 (I) 2x -4y = -2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +8y = 7
8y -4x = 7 | +4x
8y = 7 +4x |:8
y = 7 8 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 8 + 1 2 x ) (I) 2x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 8 + 1 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( 7 8 + 1 2 x ) = -2
2x - 7 2 -2x = -2
- 7 2 = -2 | + 7 2
0 = 3 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 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 26. Wenn man aber vom 4-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -20. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 26 (I) 4x -7y = -20 (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 = 26 | -6y
x = 26 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 26 -6y ) (I) 4x -7y = -20 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 26 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 26 -6y ) -7y = -20
104 -24y -7y = -20
-31y +104 = -20 | -104
-31y = -124 |:(-31 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 26 -64

= 26 -24

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 4