Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

x -3⋅1 = 3

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -3⋅1 = 3
x -3 = 3 | +3
x = 6

Die Lösung ist somit: (6|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +5y = -19 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-2)
denn -3⋅3 +5⋅( - 2 ) = -9 -10 = -19

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (8|1)
denn -3⋅8 +5⋅1 = -24 +5 = -19

Oder : (-2|-5)
denn -3⋅( - 2 ) +5⋅( - 5 ) = 6 -25 = -19

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -3y = -24 (I) +4y = 8 (II)

Lösung einblenden
-3x -3y = -24 (I) +4y = 8 (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 = 8 |:4
y = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -3 · 2 = -24
-3x -6 = -24 | +6
-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +2y = -13 (I) -3x -3y = 24 (II)

Lösung einblenden
x +2y = -13 (I) -3x -3y = 24 (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 = -13 | -2y
x = -13 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -13 -2y ) (I) -3x -3y = 24 (II)

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

-3 · ( -13 -2y ) -3y = 24
39 +6y -3y = 24
3y +39 = 24 | -39
3y = -15 |:3
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -13 -2⋅( -5 )

= -13 +10

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +4y = 0 (I) 4x -2y = -14 (II)

Lösung einblenden
-x +4y = 0 (I) 4x -2y = -14 (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 = 0 | -4y
-x = -4y |:(-1 )
x = 4y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · 4y -2y = -14
16y -2y = -14
14y = -14 |:14
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4⋅( -1 )

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 3 x + 1 2 y = 9 2 (I) 2 5 x - 1 2 y = - 1 10 (II)

Lösung einblenden
1 3 x + 1 2 y = 9 2 (I) 2 5 x - 1 2 y = - 1 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

1 3 x + 1 2 y = 9 2
1 2 y + 1 3 x = 9 2 |⋅ 6
6( 1 2 y + 1 3 x) = 27
3y +2x = 27 | -2x
3y = 27 -2x |:3
y = 9 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 - 2 3 x ) (I) 2 5 x - 1 2 y = - 1 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 - 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2 5 x - 1 2 · ( 9 - 2 3 x ) = - 1 10
2 5 x - 9 2 + 1 3 x = - 1 10
11 15 x - 9 2 = - 1 10 |⋅ 30
30( 11 15 x - 9 2 ) = -3
22x -135 = -3 | +135
22x = 132 |:22
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 - 2 3 ⋅6

= 9 -4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 1 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 +3y = ?

-2x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

2x +3y = 10 +3 = 13

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +3y = 13

-2x -5y = -15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +3y = -34 (I) 3x -2y = 24 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = -34 (I) 3x -2y = 24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +3y = -34
3y -4x = -34 | +4x
3y = -34 +4x |:3
y = - 34 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 34 3 + 4 3 x ) (I) 3x -2y = 24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 34 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -2 · ( - 34 3 + 4 3 x ) = 24
3x + 68 3 - 8 3 x = 24
1 3 x + 68 3 = 24 |⋅ 3
3( 1 3 x + 68 3 ) = 72
x +68 = 72 | -68
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 34 3 + 4 3 ⋅4

= - 34 3 + 16 3

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 4 Stunden wandern. Danach hat sie 4 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 480 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 2 Stunden wandern und hat 1 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 270 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:

4x -4y = 480 (I) 2x -y = 270 (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:

2x - y = 270
-y +2x = 270 | -2x
-y = 270 -2x |:(-1 )
y = -270 +2x

Als neues LGS erhält man so:

4x -4y = 480 (I) +y = ( -270 +2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -270 +2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -4 · ( -270 +2x ) = 480
4x +1080 -8x = 480
-4x +1080 = 480 | -1080
-4x = -600 |:(-4 )
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -270 +2⋅150

= -270 +300

= 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