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: -5x + y = 32 .

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

Lösung einblenden

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

-5( -6 ) + y = 32

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -6 ) + y = 32
30 + y = 32
y +30 = 32 | -30
y = 2

Die Lösung ist somit: (-6|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -3y = 6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|1)
denn -3⋅( - 3 ) -31 = 9 -3 = 6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|4)
denn -3⋅( - 6 ) -34 = 18 -12 = 6

Oder : (0|-2)
denn -3⋅0 -3( - 2 ) = 0 +6 = 6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -y = 13 (I) -4x = 12 (II)

Lösung einblenden
-3x -y = 13 (I) -4x = 12 (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 = 12 |:(-4 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

-3x -y = 13 (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:

-3 · ( -3 ) - y = 13
9 - y = 13
-y +9 = 13 | -9
-y = 4 |:(-1 )
y = -4

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|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = -12 (I) 3x -4y = -27 (II)

Lösung einblenden
3x +y = -12 (I) 3x -4y = -27 (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 = -12
y +3x = -12 | -3x
y = -12 -3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -12 -3x ) (I) 3x -4y = -27 (II)

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

3x -4 · ( -12 -3x ) = -27
3x +48 +12x = -27
15x +48 = -27 | -48
15x = -75 |:15
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -12 -3( -5 )

= -12 +15

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -y = -16 (I) x -5y = -24 (II)

Lösung einblenden
3x -y = -16 (I) x -5y = -24 (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 = -24 | +5y
x = -24 +5y

Als neues LGS erhält man so:

3x -y = -16 (I) x = ( -24 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -24 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -24 +5y ) - y = -16
-72 +15y - y = -16
14y -72 = -16 | +72
14y = 56 |:14
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -24 +54

= -24 +20

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4y = 2( x -1 ) (I)
-x +4y = -2x +7 +9y (II)

Lösung einblenden

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

4y = 2( x -1 ) (I)
-x +4y = -2x +7 +9y (II)
4y = 2x -2 | -2x (I)
-x +4y = -2x +7 +9y | + 2x -9y (II)
-2x +4y = -2 (I) x -5y = 7 (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 = 7 | +5y
x = 7 +5y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +4y = -2 (I) x = ( 7 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 7 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 7 +5y ) +4y = -2
-14 -10y +4y = -2
-6y -14 = -2 | +14
-6y = 12 |:(-6 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 +5( -2 )

= 7 -10

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 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.:

2x -5y = ?

6x -17y = ?

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

2x -5y = -10 +15 = 5

6x -17y = -30 +51 = 21

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -5y = 5

6x -17y = 21

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
-4x -4y = -12 (I) x +2y = 1 (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 +2y = 1 | -2y
x = 1 -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( 1 -2y ) -4y = -12
-4 +8y -4y = -12
4y -4 = -12 | +4
4y = -8 |:4
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 -2( -2 )

= 1 +4

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 7 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 990 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 630 kcal berechnete. Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

7x -2y = 990 (I) 5x -4y = 630 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

7x -2y = 990
-2y +7x = 990 | -7x
-2y = 990 -7x |:(-2 )
y = -495 + 7 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -495 + 7 2 x ) (I) 5x -4y = 630 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -495 + 7 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( -495 + 7 2 x ) = 630
5x +1980 -14x = 630
-9x +1980 = 630 | -1980
-9x = -1350 |:(-9 )
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -495 + 7 2 150

= -495 +525

= 30

also

y = 30

Die Lösung des LGS ist damit: (150|30)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 30