Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 6 in die Gleichung ein und erhält:

26 + y = 5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

26 + y = 5
12 + y = 5
y +12 = 5 | -12
y = -7

Die Lösung ist somit: (6|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +5y = 15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|4)
denn 5⋅( - 1 ) +54 = -5 +20 = 15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-1)
denn 5⋅4 +5( - 1 ) = 20 -5 = 15

Oder : (-6|9)
denn 5⋅( - 6 ) +59 = -30 +45 = 15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = 8 (I) +4y = 4 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = 8 (I) +4y = 4 (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 = 4 |:4
y = 1

Als neues LGS erhält man so:

3x +2y = 8 (I) +y = 1 (II)

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

3x + 2 · 1 = 8
3x +2 = 8 | -2
3x = 6 |:3
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = 15 (I) x -3y = -12 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = 15 (I) x -3y = -12 (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 = -12 | +3y
x = -12 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = 15 (I) x = ( -12 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -12 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -12 +3y ) + y = 15
48 -12y + y = 15
-11y +48 = 15 | -48
-11y = -33 |:(-11 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -12 +33

= -12 +9

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -3y = 24 (I) 2x -4y = 28 (II)

Lösung einblenden
3x -3y = 24 (I) 2x -4y = 28 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -3y = 24
-3y +3x = 24 | -3x
-3y = 24 -3x |:(-3 )
y = -8 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -8 + x ) (I) 2x -4y = 28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( -8 + x ) = 28
2x +32 -4x = 28
-2x +32 = 28 | -32
-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 +2

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = 2( x +1 )+2y (I)
-24 +5y = 3( x +1 )+2y (II)

Lösung einblenden

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

0 = 2( x +1 )+2y (I)
-24 +5y = 3( x +1 )+2y (II)
0 = 2x +2 +2y | -2x -2y (I)
-24 +5y = 3x +3 +2y | + 24 -3x -2y (II)
-2x -2y = 2 (I) -3x +3y = 27 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 - x ) (I) -3x +3y = 27 (II)

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

-3x + 3 · ( -1 - x ) = 27
-3x -3 -3x = 27
-6x -3 = 27 | +3
-6x = 30 |:(-6 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 - ( -5 )

= -1 +5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

-3x +5y = ?

-6x +12y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

-3x +5y = 9 -25 = -16

-6x +12y = 18 -60 = -42

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +5y = -16

-6x +12y = -42

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +4y = 3 (I) -9x -12y = -10 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = 3 (I) -9x -12y = -10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 4 - 3 4 x ) (I) -9x -12y = -10 (II)

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

-9x -12 · ( 3 4 - 3 4 x ) = -10
-9x -9 +9x = -10
-9 = -10 | +9
0 = -1

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 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 2-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 4. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 11 (I) 2x -3y = 4 (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 = 11 | -3y
x = 11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -3y ) (I) 2x -3y = 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 11 -3y ) -3y = 4
22 -6y -3y = 4
-9y +22 = 4 | -22
-9y = -18 |:(-9 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -32

= 11 -6

= 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