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: 4x +5y = -14 .

Bestimme y so, dass (-1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -1 in die Gleichung ein und erhält:

4( -1 ) +5y = -14

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -1 ) +5y = -14
-4 +5y = -14
5y -4 = -14 | +4
5y = -10 |:5
y = -2

Die Lösung ist somit: (-1|-2)

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

Oder : (4|-1)
denn -5⋅4 -5( - 1 ) = -20 +5 = -15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +3y = 14 (I) +3y = -6 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = 14 (I) +3y = -6 (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 = -6 |:3
y = -2

Als neues LGS erhält man so:

-4x +3y = 14 (I) +y = -2 (II)

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

-4x + 3 · ( -2 ) = 14
-4x -6 = 14 | +6
-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -2 +2y ) -2y = -12
8 -8y -2y = -12
-10y +8 = -12 | -8
-10y = -20 |:(-10 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2 +22

= -2 +4

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -y = 1 (I) -2x -y = 10 (II)

Lösung einblenden
x -y = 1 (I) -2x -y = 10 (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 = 10
-y -2x = 10 | +2x
-y = 10 +2x |:(-1 )
y = -10 -2x

Als neues LGS erhält man so:

x -y = 1 (I) +y = ( -10 -2x ) (II)

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

x -1 · ( -10 -2x ) = 1
x +10 +2x = 1
3x +10 = 1 | -10
3x = -9 |:3
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -10 -2( -3 )

= -10 +6

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x + 1 2 y = 1 (I) -x - 1 5 y = - 14 5 (II)

Lösung einblenden
1 2 x + 1 2 y = 1 (I) -x - 1 5 y = - 14 5 (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 - 1 5 y = - 14 5 |⋅ 5
5( -x - 1 5 y) = -14
-5x - y = -14 | + y
-5x = -14 + y |:(-5 )
x = 14 5 - 1 5 y

Als neues LGS erhält man so:

1 2 x + 1 2 y = 1 (I) x = ( 14 5 - 1 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 14 5 - 1 5 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 2 · ( 14 5 - 1 5 y ) + 1 2 y = 1
7 5 - 1 10 y + 1 2 y = 1
2 5 y + 7 5 = 1 |⋅ 5
5( 2 5 y + 7 5 ) = 5
2y +7 = 5 | -7
2y = -2 |:2
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 5 - 1 5 ( -1 )

= 14 5 + 1 5

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 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.:

2x -5y = ?

-2x +6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

2x -5y = 4 -20 = -16

-2x +6y = -4 +24 = 20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -5y = -16

-2x +6y = 20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x -3y = -33 (I) 4x +5y = 42 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = -33 (I) 4x +5y = 42 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -3y = -33
-3y -5x = -33 | +5x
-3y = -33 +5x |:(-3 )
y = 11 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 - 5 3 x ) (I) 4x +5y = 42 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 11 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 5 · ( 11 - 5 3 x ) = 42
4x +55 - 25 3 x = 42
- 13 3 x +55 = 42 |⋅ 3
3( - 13 3 x +55 ) = 126
-13x +165 = 126 | -165
-13x = -39 |:(-13 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 - 5 3 3

= 11 -5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 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 625 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 435 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:

6x -5y = 625 (I) 4x -3y = 435 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -5y = 625
-5y +6x = 625 | -6x
-5y = 625 -6x |:(-5 )
y = -125 + 6 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -125 + 6 5 x ) (I) 4x -3y = 435 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -125 + 6 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( -125 + 6 5 x ) = 435
4x +375 - 18 5 x = 435
2 5 x +375 = 435 |⋅ 5
5( 2 5 x +375 ) = 2175
2x +1875 = 2175 | -1875
2x = 300 |:2
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -125 + 6 5 150

= -125 +180

= 55

also

y = 55

Die Lösung des LGS ist damit: (150|55)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 55