Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-5x + ( -2 ) = 3

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x + ( -2 ) = 3
-5x -2 = 3 | +2
-5x = 5 |:(-5 )
x = -1

Die Lösung ist somit: (-1|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = -28 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|4)
denn 4⋅( - 2 ) -54 = -8 -20 = -28

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-7|0)
denn 4⋅( - 7 ) -50 = -28 +0 = -28

Oder : (3|8)
denn 4⋅3 -58 = 12 -40 = -28

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +3y = 22 (I) 3x = -12 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = 22 (I) 3x = -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:

3x = -12 |:3
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

-4x +3y = 22 (I) x = -4 (II)

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

-4 · ( -4 ) +3y = 22
16 +3y = 22
3y +16 = 22 | -16
3y = 6 |:3
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 14 -3y ) +3y = 16
28 -6y +3y = 16
-3y +28 = 16 | -28
-3y = -12 |:(-3 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -34

= 14 -12

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -2y = 21 (I) -x +y = 7 (II)

Lösung einblenden
-5x -2y = 21 (I) -x +y = 7 (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 = 7
y - x = 7 | + x
y = 7 + x

Als neues LGS erhält man so:

-5x -2y = 21 (I) +y = ( 7 + x ) (II)

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

-5x -2 · ( 7 + x ) = 21
-5x -14 -2x = 21
-7x -14 = 21 | +14
-7x = 35 |:(-7 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 -5

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 3 5 x +y = 3 5 (I) x + 3 2 y = 17 2 (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 + 3 2 y = 17 2 |⋅ 2
2( x + 3 2 y) = 17
2x +3y = 17 | -3y
2x = 17 -3y |:2
x = 17 2 - 3 2 y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 17 2 - 3 2 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 3 5 · ( 17 2 - 3 2 y ) + y = 3 5
- 51 10 + 9 10 y + y = 3 5
19 10 y - 51 10 = 3 5 |⋅ 10
10( 19 10 y - 51 10 ) = 6
19y -51 = 6 | +51
19y = 57 |:19
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 2 - 3 2 3

= 17 2 - 9 2

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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 +1y = ?

-6x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

-5x +1y = 15 +4 = 19

-6x -1y = 18 -4 = 14

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +1y = 19

-6x -1y = 14

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 + 4 3 x ) (I) 8x -6y = 6 (II)

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

8x -6 · ( -1 + 4 3 x ) = 6
8x +6 -8x = 6
6 = 6 | -6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 2-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 9 (I) 2x -5y = 0 (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 +2y = 9 | -2y
x = 9 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -2y ) (I) 2x -5y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 9 -2y ) -5y = 0
18 -4y -5y = 0
-9y +18 = 0 | -18
-9y = -18 |:(-9 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -22

= 9 -4

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 2