Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +5y = -30 .

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

Lösung einblenden

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

-20 +5y = -30

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-20 +5y = -30
5y = -30 |:5
y = -6

Die Lösung ist somit: (0|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +5y = -44 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|-4)
denn 4⋅( - 6 ) +5( - 4 ) = -24 -20 = -44

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-8)
denn 4⋅( - 1 ) +5( - 8 ) = -4 -40 = -44

Oder : (-11|0)
denn 4⋅( - 11 ) +50 = -44 +0 = -44

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = -9 (I) 4x = 20 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = -9 (I) 4x = 20 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

4x = 20 |:4
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

-x -2y = -9 (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:

-1 · 5 -2y = -9
-5 -2y = -9
-2y -5 = -9 | +5
-2y = -4 |:(-2 )
y = 2

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|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -4y = -7 (I) -2x +y = 8 (II)

Lösung einblenden
3x -4y = -7 (I) -2x +y = 8 (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 = 8
y -2x = 8 | +2x
y = 8 +2x

Als neues LGS erhält man so:

3x -4y = -7 (I) +y = ( 8 +2x ) (II)

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

3x -4 · ( 8 +2x ) = -7
3x -32 -8x = -7
-5x -32 = -7 | +32
-5x = 25 |:(-5 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 +2( -5 )

= 8 -10

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · ( 5 -5y ) -5y = -5
10 -10y -5y = -5
-15y +10 = -5 | -10
-15y = -15 |:(-15 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -51

= 5 -5

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2( 2x +5 ) = -3y (I)
x -2y = -x -8 (II)

Lösung einblenden

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

-2( 2x +5 ) = -3y (I)
x -2y = -x -8 (II)
-4x -10 = -3y | + 10 +3y (I)
x -2y = -x -8 | + x (II)
-4x +3y = 10 (I) 2x -2y = -8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +3y = 10
3y -4x = 10 | +4x
3y = 10 +4x |:3
y = 10 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 10 3 + 4 3 x ) (I) 2x -2y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 10 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -2 · ( 10 3 + 4 3 x ) = -8
2x - 20 3 - 8 3 x = -8
- 2 3 x - 20 3 = -8 |⋅ 3
3( - 2 3 x - 20 3 ) = -24
-2x -20 = -24 | +20
-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 3 + 4 3 2

= 10 3 + 8 3

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = -4 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 -5y = ?

-3x -12y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

-1x -5y = 1 +20 = 21

-3x -12y = 3 +48 = 51

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -5y = 21

-3x -12y = 51

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x -y = -16 (I) 4x -y = 26 (II)

Lösung einblenden
-3x -y = -16 (I) 4x -y = 26 (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 = 26
-y +4x = 26 | -4x
-y = 26 -4x |:(-1 )
y = -26 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-3x -y = -16 (I) +y = ( -26 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -26 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -1 · ( -26 +4x ) = -16
-3x +26 -4x = -16
-7x +26 = -16 | -26
-7x = -42 |:(-7 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -26 +46

= -26 +24

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 24. Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 24 (I) 6x -6y = 0 (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 = 24 | -5y
x = 24 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 24 -5y ) (I) 6x -6y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 24 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 24 -5y ) -6y = 0
144 -30y -6y = 0
-36y +144 = 0 | -144
-36y = -144 |:(-36 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 24 -54

= 24 -20

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 4