Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x + y = 1 .

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

Lösung einblenden

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

3x + ( -5 ) = 1

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x + ( -5 ) = 1
3x -5 = 1 | +5
3x = 6 |:3
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = -33 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|7)
denn -2⋅( - 1 ) -5⋅7 = 2 -35 = -33

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|9)
denn -2⋅( - 6 ) -5⋅9 = 12 -45 = -33

Oder : (4|5)
denn -2⋅4 -5⋅5 = -8 -25 = -33

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

3y = 12 |:3
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x -2 · 4 = -12
2x -8 = -12 | +8
2x = -4 |:2
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = -4 (I) -x +3y = 18 (II)

Lösung einblenden
3x +y = -4 (I) -x +3y = 18 (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 = 18 | -3y
-x = 18 -3y |:(-1 )
x = -18 +3y

Als neues LGS erhält man so:

3x +y = -4 (I) x = ( -18 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -18 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -18 +3y ) + y = -4
-54 +9y + y = -4
10y -54 = -4 | +54
10y = 50 |:10
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -18 +3⋅5

= -18 +15

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +2y = 24 (I) x -2y = -8 (II)

Lösung einblenden
-5x +2y = 24 (I) x -2y = -8 (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 -2y = -8 | +2y
x = -8 +2y

Als neues LGS erhält man so:

-5x +2y = 24 (I) x = ( -8 +2y ) (II)

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

-5 · ( -8 +2y ) +2y = 24
40 -10y +2y = 24
-8y +40 = 24 | -40
-8y = -16 |:(-8 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +2⋅2

= -8 +4

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 2 5 x +y = - 19 5 (I) - 1 5 x + 1 3 y = - 7 5 (II)

Lösung einblenden
- 2 5 x +y = - 19 5 (I) - 1 5 x + 1 3 y = - 7 5 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

- 2 5 x + y = - 19 5
y - 2 5 x = - 19 5 |⋅ 5
5( y - 2 5 x) = -19
5y -2x = -19 | +2x
5y = -19 +2x |:5
y = - 19 5 + 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 19 5 + 2 5 x ) (I) - 1 5 x + 1 3 y = - 7 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 19 5 + 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 5 x + 1 3 · ( - 19 5 + 2 5 x ) = - 7 5
- 1 5 x - 19 15 + 2 15 x = - 7 5
- 1 15 x - 19 15 = - 7 5 |⋅ 15
15( - 1 15 x - 19 15 ) = -21
-x -19 = -21 | +19
-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 19 5 + 2 5 ⋅2

= - 19 5 + 4 5

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-4x +4y = ?

-3x +6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

-4x +4y = -12 -4 = -16

-3x +6y = -9 -6 = -15

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +4y = -16

-3x +6y = -15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -5y = -12 (I) -2x -4y = -6 (II)

Lösung einblenden
2x -5y = -12 (I) -2x -4y = -6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -5y = -12
-5y +2x = -12 | -2x
-5y = -12 -2x |:(-5 )
y = 12 5 + 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 12 5 + 2 5 x ) (I) -2x -4y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 12 5 + 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -4 · ( 12 5 + 2 5 x ) = -6
-2x - 48 5 - 8 5 x = -6
- 18 5 x - 48 5 = -6 |⋅ 5
5( - 18 5 x - 48 5 ) = -30
-18x -48 = -30 | +48
-18x = 18 |:(-18 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 5 + 2 5 ⋅( -1 )

= 12 5 - 2 5

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 3 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 275 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 3 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 310 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:

3x -5y = 275 (I) 3x -4y = 310 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -5y = 275
-5y +3x = 275 | -3x
-5y = 275 -3x |:(-5 )
y = -55 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -55 + 3 5 x ) (I) 3x -4y = 310 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -55 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -4 · ( -55 + 3 5 x ) = 310
3x +220 - 12 5 x = 310
3 5 x +220 = 310 |⋅ 5
5( 3 5 x +220 ) = 1550
3x +1100 = 1550 | -1100
3x = 450 |:3
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -55 + 3 5 ⋅150

= -55 +90

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (150|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35