Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (0|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 0 in die Gleichung ein und erhält:

20 -4y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

20 -4y = -20
-4y = -20 |:(-4 )
y = 5

Die Lösung ist somit: (0|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -2y = 12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|-3)
denn 3⋅2 -2( - 3 ) = 6 +6 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|-6)
denn 3⋅0 -2( - 6 ) = 0 +12 = 12

Oder : (4|0)
denn 3⋅4 -20 = 12 +0 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = -20 (I) -4x +3y = 17 (II)

Lösung einblenden
4x = -20 (I) -4x +3y = 17 (II)

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

4x = -20 |:4
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) -4x +3y = 17 (II)

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

-4 · ( -5 ) +3y = 17
20 +3y = 17
3y +20 = 17 | -20
3y = -3 |:3
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -2y = 24 (I) x +3y = -21 (II)

Lösung einblenden
-4x -2y = 24 (I) x +3y = -21 (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 +3y = -21 | -3y
x = -21 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = 24 (I) x = ( -21 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -21 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -21 -3y ) -2y = 24
84 +12y -2y = 24
10y +84 = 24 | -84
10y = -60 |:10
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -21 -3( -6 )

= -21 +18

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = -15 (I) x +4y = 23 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = -15 (I) x +4y = 23 (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 = 23 | -4y
x = 23 -4y

Als neues LGS erhält man so:

3x -2y = -15 (I) x = ( 23 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 23 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 23 -4y ) -2y = -15
69 -12y -2y = -15
-14y +69 = -15 | -69
-14y = -84 |:(-14 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 -46

= 23 -24

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 4 x - 3 2 y = - 45 4 (I) -x -y = -9 (II)

Lösung einblenden
- 3 4 x - 3 2 y = - 45 4 (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 |:(-1 )
y = 9 - x

Als neues LGS erhält man so:

- 3 4 x - 3 2 y = - 45 4 (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:

- 3 4 x - 3 2 · ( 9 - x ) = - 45 4
- 3 4 x - 27 2 + 3 2 x = - 45 4
3 4 x - 27 2 = - 45 4 |⋅ 4
4( 3 4 x - 27 2 ) = -45
3x -54 = -45 | +54
3x = 9 |:3
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 - 3

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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.:

3x -1y = ?

2x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

3x -1y = -3 +4 = 1

2x +2y = -2 -8 = -10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -1y = 1

2x +2y = -10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-16x +12y = -6 (I) 4x -3y = 1 (II)

Lösung einblenden
-16x +12y = -6 (I) 4x -3y = 1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-16x +12y = -6
12y -16x = -6 | +16x
12y = -6 +16x |:12
y = - 1 2 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x -3 · ( - 1 2 + 4 3 x ) = 1
4x + 3 2 -4x = 1
3 2 = 1 | - 3 2
0 = - 1 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 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20. Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -8. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 20 (I) 3x -5y = -8 (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 = 20 | -4y
x = 20 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -4y ) (I) 3x -5y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 20 -4y ) -5y = -8
60 -12y -5y = -8
-17y +60 = -8 | -60
-17y = -68 |:(-17 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -44

= 20 -16

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 4