Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = 0.

Bestimme y so, dass (-5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -5 in die Gleichung ein und erhält:

3( -5 ) -5y = 0

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3( -5 ) -5y = 0
-15 -5y = 0
-5y -15 = 0 | +15
-5y = 15 |:(-5 )
y = -3

Die Lösung ist somit: (-5|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|5)
denn 4⋅2 -25 = 8 -10 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|1)
denn 4⋅0 -21 = 0 -2 = -2

Oder : (4|9)
denn 4⋅4 -29 = 16 -18 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +3y = 9 (I) -4y = 12 (II)

Lösung einblenden
-3x +3y = 9 (I) -4y = 12 (II)

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

-4y = 12 |:(-4 )
y = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 3 · ( -3 ) = 9
-3x -9 = 9 | +9
-3x = 18 |:(-3 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -16 (I) 4x -3y = -25 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -16 (I) 4x -3y = -25 (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 = -16 | +4y
x = -16 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -16 +4y ) (I) 4x -3y = -25 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -16 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -16 +4y ) -3y = -25
-64 +16y -3y = -25
13y -64 = -25 | +64
13y = 39 |:13
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 +43

= -16 +12

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +4y = -13 (I) -3x -5y = 14 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = -13 (I) -3x -5y = 14 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +4y = -13
4y +3x = -13 | -3x
4y = -13 -3x |:4
y = - 13 4 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 13 4 - 3 4 x ) (I) -3x -5y = 14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 13 4 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -5 · ( - 13 4 - 3 4 x ) = 14
-3x + 65 4 + 15 4 x = 14
3 4 x + 65 4 = 14 |⋅ 4
4( 3 4 x + 65 4 ) = 56
3x +65 = 56 | -65
3x = -9 |:3
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 13 4 - 3 4 ( -3 )

= - 13 4 + 9 4

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x +2y = 17 2 (I) 2 3 x -y = - 10 3 (II)

Lösung einblenden
1 2 x +2y = 17 2 (I) 2 3 x -y = - 10 3 (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:

2 3 x - y = - 10 3
-y + 2 3 x = - 10 3 |⋅ 3
3( -y + 2 3 x) = -10
-3y +2x = -10 | -2x
-3y = -10 -2x |:(-3 )
y = 10 3 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

1 2 x +2y = 17 2 (I) +y = ( 10 3 + 2 3 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 10 3 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 2 x + 2 · ( 10 3 + 2 3 x ) = 17 2
1 2 x + 20 3 + 4 3 x = 17 2
11 6 x + 20 3 = 17 2 |⋅ 6
6( 11 6 x + 20 3 ) = 51
11x +40 = 51 | -40
11x = 11 |:11
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 3 + 2 3 1

= 10 3 + 2 3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 und y = 5 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-1x +1y = ?

1x -2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-1x +1y = 4 +5 = 9

1x -2y = -4 -10 = -14

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +1y = 9

1x -2y = -14

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 4 · ( -3 -3x ) = -12
-2x -12 -12x = -12
-14x -12 = -12 | +12
-14x = 0 |:(-14 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 -3( 0 )

= -3 +0

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 14. Wenn man aber vom 2-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 14 (I) 2x -3y = -5 (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 = 14 | -4y
x = 14 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 -4y ) (I) 2x -3y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 14 -4y ) -3y = -5
28 -8y -3y = -5
-11y +28 = -5 | -28
-11y = -33 |:(-11 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -43

= 14 -12

= 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