Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -3y = -14 .

Bestimme y so, dass (1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 1 in die Gleichung ein und erhält:

1 -3y = -14

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

1 -3y = -14
1 -3y = -14
-3y +1 = -14 | -1
-3y = -15 |:(-3 )
y = 5

Die Lösung ist somit: (1|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +5y = 9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|3)
denn -3⋅2 +53 = -6 +15 = 9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (7|6)
denn -3⋅7 +56 = -21 +30 = 9

Oder : (-3|0)
denn -3⋅( - 3 ) +50 = 9 +0 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = 8 (I) -2x = 12 (II)

Lösung einblenden
-x -y = 8 (I) -2x = 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:

-2x = 12 |:(-2 )
x = -6

Als neues LGS erhält man so:

-x -y = 8 (I) x = -6 (II)

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

-1 · ( -6 ) - y = 8
6 - y = 8
-y +6 = 8 | -6
-y = 2 |:(-1 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = 6 (I) x +y = -9 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = 6 (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:

-4x +y = 6 (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:

-4x + 1 · ( -9 - x ) = 6
-4x -9 - x = 6
-5x -9 = 6 | +9
-5x = 15 |:(-5 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 - ( -3 )

= -9 +3

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = -14 (I) -2x +5y = -16 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = -14 (I) -2x +5y = -16 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +2y = -14
2y +3x = -14 | -3x
2y = -14 -3x |:2
y = -7 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -7 - 3 2 x ) (I) -2x +5y = -16 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -7 - 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 5 · ( -7 - 3 2 x ) = -16
-2x -35 - 15 2 x = -16
- 19 2 x -35 = -16 |⋅ 2
2( - 19 2 x -35 ) = -32
-19x -70 = -32 | +70
-19x = 38 |:(-19 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 - 3 2 ( -2 )

= -7 +3

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-17 +3y = x -5 -2y (I)
2( 2x +7 )-6y = 3x (II)

Lösung einblenden

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

-17 +3y = x -5 -2y (I)
2( 2x +7 )-6y = 3x (II)
-17 +3y = x -5 -2y | + 17 - x +2y (I)
4x +14 -6y = 3x | -14 -3x (II)
-x +5y = 12 (I) x -6y = -14 (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 -6y = -14 | +6y
x = -14 +6y

Als neues LGS erhält man so:

-x +5y = 12 (I) x = ( -14 +6y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -14 +6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( -14 +6y ) +5y = 12
14 -6y +5y = 12
-y +14 = 12 | -14
-y = -2 |:(-1 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -14 +62

= -14 +12

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

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.:

-5x +3y = ?

-2x +2y = ?

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

-5x +3y = -5 +12 = 7

-2x +2y = -2 +8 = 6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +3y = 7

-2x +2y = 6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -2y = 22
-2y +2x = 22 | -2x
-2y = 22 -2x |:(-2 )
y = -11 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -11 + x ) (I) 2x +3y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -11 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 3 · ( -11 + x ) = -3
2x -33 +3x = -3
5x -33 = -3 | +33
5x = 30 |:5
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 +6

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 5-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -2. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 17 (I) 5x -4y = -2 (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 +5y = 17 | -5y
x = 17 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -5y ) (I) 5x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 17 -5y ) -4y = -2
85 -25y -4y = -2
-29y +85 = -2 | -85
-29y = -87 |:(-29 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -53

= 17 -15

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 3