Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = -20 .

Bestimme y so, dass (0|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 0 in die Gleichung ein und erhält:

40 -5y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

40 -5y = -20
-5y = -20 |:(-5 )
y = 4

Die Lösung ist somit: (0|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x - y = -7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|7)
denn 4⋅0 -17 = 0 -7 = -7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|3)
denn 4⋅( - 1 ) -13 = -4 -3 = -7

Oder : (1|11)
denn 4⋅1 -111 = 4 -11 = -7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -2y = -8 (I) 2x = -10 (II)

Lösung einblenden
2x -2y = -8 (I) 2x = -10 (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 = -10 |:2
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

2x -2y = -8 (I) x = -5 (II)

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

2 · ( -5 ) -2y = -8
-10 -2y = -8
-2y -10 = -8 | +10
-2y = 2 |:(-2 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = -11 (I) x +4y = -14 (II)

Lösung einblenden
4x +y = -11 (I) x +4y = -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 +4y = -14 | -4y
x = -14 -4y

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = -11 (I) x = ( -14 -4y ) (II)

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

4 · ( -14 -4y ) + y = -11
-56 -16y + y = -11
-15y -56 = -11 | +56
-15y = 45 |:(-15 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -14 -4( -3 )

= -14 +12

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x +2y = 4 (I) -2x -5y = 4 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +2y = 4
2y -2x = 4 | +2x
2y = 4 +2x |:2
y = 2 + x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -5 · ( 2 + x ) = 4
-2x -10 -5x = 4
-7x -10 = 4 | +10
-7x = 14 |:(-7 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -2

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

26 = x -4 +5y (I)
-5x - y = -3( x +6 )+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:

26 = x -4 +5y (I)
-5x - y = -3( x +6 )+2y (II)
26 = x -4 +5y | -26 - x -5y (I)
-5x - y = -3x -18 +2y | + 3x -2y (II)
-x -5y = -30 (I) -2x -3y = -18 (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 = -30 | +5y
-x = -30 +5y |:(-1 )
x = 30 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 30 -5y ) (I) -2x -3y = -18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 30 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 30 -5y ) -3y = -18
-60 +10y -3y = -18
7y -60 = -18 | +60
7y = 42 |:7
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 30 -56

= 30 -30

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 und y = -3 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 -3y = ?

-3x -8y = ?

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

-1x -3y = -4 +9 = 5

-3x -8y = -12 +24 = 12

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -3y = 5

-3x -8y = 12

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

6x +4y = 9 (I) -3x -2y = -3 (II)

Lösung einblenden
6x +4y = 9 (I) -3x -2y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x +4y = 9
4y +6x = 9 | -6x
4y = 9 -6x |:4
y = 9 4 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 4 - 3 2 x ) (I) -3x -2y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 4 - 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -2 · ( 9 4 - 3 2 x ) = -3
-3x - 9 2 +3x = -3
- 9 2 = -3 | + 9 2
0 = 3 2

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 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6. Wenn man aber vom 4-fachen von x 4 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 +4y = 6 (I) 4x -4y = 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 +4y = 6 | -4y
x = 6 -4y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 6 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 6 -4y ) -4y = 4
24 -16y -4y = 4
-20y +24 = 4 | -24
-20y = -20 |:(-20 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -41

= 6 -4

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1