Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x + y = -13 .

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

Lösung einblenden

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

4⋅( -5 ) + y = -13

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4⋅( -5 ) + y = -13
-20 + y = -13
y -20 = -13 | +20
y = 7

Die Lösung ist somit: (-5|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +2y = 7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|6)
denn 5⋅( - 1 ) +2⋅6 = -5 +12 = 7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|1)
denn 5⋅1 +2⋅1 = 5 +2 = 7

Oder : (-3|11)
denn 5⋅( - 3 ) +2⋅11 = -15 +22 = 7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

-2x = -6 |:(-2 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · 3 -2y = 4
6 -2y = 4
-2y +6 = 4 | -6
-2y = -2 |:(-2 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x +2y = 6 (I) 4x +y = -6 (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:

4x + y = -6
y +4x = -6 | -4x
y = -6 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x + 2 · ( -6 -4x ) = 6
-x -12 -8x = 6
-9x -12 = 6 | +12
-9x = 18 |:(-9 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 -4⋅( -2 )

= -6 +8

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -2y = 24 (I) 5x -y = 27 (II)

Lösung einblenden
4x -2y = 24 (I) 5x -y = 27 (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:

5x - y = 27
-y +5x = 27 | -5x
-y = 27 -5x |:(-1 )
y = -27 +5x

Als neues LGS erhält man so:

4x -2y = 24 (I) +y = ( -27 +5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -27 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( -27 +5x ) = 24
4x +54 -10x = 24
-6x +54 = 24 | -54
-6x = -30 |:(-6 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -27 +5⋅5

= -27 +25

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
2 5 x - 2 5 y = 6 5 (I) 2x -y = 4 (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 = 4
-y +2x = 4 | -2x
-y = 4 -2x |:(-1 )
y = -4 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 +2⋅1

= -4 +2

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = 2 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 +4y = ?

2x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-2x +4y = -4 +8 = 4

2x -5y = 4 -10 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +4y = 4

2x -5y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -2y = -3 (I) 4x +8y = 12 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = -3 (I) 4x +8y = 12 (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 = -3 | +2y
-x = -3 +2y |:(-1 )
x = 3 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 3 -2y ) (I) 4x +8y = 12 (II)

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

4 · ( 3 -2y ) +8y = 12
12 -8y +8y = 12
12 = 12 | -12
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y 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 15. Wenn man aber vom 4-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 15 (I) 4x -2y = 10 (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 = 15 | -2y
x = 15 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -2y ) (I) 4x -2y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 15 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 15 -2y ) -2y = 10
60 -8y -2y = 10
-10y +60 = 10 | -60
-10y = -50 |:(-10 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -2⋅5

= 15 -10

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5