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: 5x -4y = 28 .

Bestimme x so, dass (x|-2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -2 in die Gleichung ein und erhält:

5x -4( -2 ) = 28

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x -4( -2 ) = 28
5x +8 = 28 | -8
5x = 20 |:5
x = 4

Die Lösung ist somit: (4|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x - y = -8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|6)
denn 2⋅( - 1 ) -16 = -2 -6 = -8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|4)
denn 2⋅( - 2 ) -14 = -4 -4 = -8

Oder : (0|8)
denn 2⋅0 -18 = 0 -8 = -8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

-3x + y = 6
y -3x = 6 | +3x
y = 6 +3x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 6 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 4 · ( 6 +3x ) = -6
-2x +24 +12x = -6
10x +24 = -6 | -24
10x = -30 |:10
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 +3( -3 )

= 6 -9

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +5y = -9 (I) 3x -3y = -9 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = -9 (I) 3x -3y = -9 (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 = -9 | -5y
-x = -9 -5y |:(-1 )
x = 9 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 +5y ) (I) 3x -3y = -9 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 9 +5y ) -3y = -9
27 +15y -3y = -9
12y +27 = -9 | -27
12y = -36 |:12
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +5( -3 )

= 9 -15

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 2 x + 3 4 y = 3 4 (I) - 2 5 x + 2 5 y = 14 5 (II)

Lösung einblenden
3 2 x + 3 4 y = 3 4 (I) - 2 5 x + 2 5 y = 14 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

- 2 5 x + 2 5 · ( 1 -2x ) = 14 5
- 2 5 x + 2 5 - 4 5 x = 14 5
- 6 5 x + 2 5 = 14 5 |⋅ 5
5( - 6 5 x + 2 5 ) = 14
-6x +2 = 14 | -2
-6x = 12 |:(-6 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 -2( -2 )

= 1 +4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

5x -3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

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

5x -3y = -20 +15 = -5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -1y = 1

5x -3y = -5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x -4y = -10 (I) -4x +4y = 24 (II)

Lösung einblenden
-3x -4y = -10 (I) -4x +4y = 24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x -4y = -10
-4y -3x = -10 | +3x
-4y = -10 +3x |:(-4 )
y = 5 2 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 5 2 - 3 4 x ) (I) -4x +4y = 24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 5 2 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( 5 2 - 3 4 x ) = 24
-4x +10 -3x = 24
-7x +10 = 24 | -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 = 5 2 - 3 4 ( -2 )

= 5 2 + 3 2

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 6 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 8 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 286 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 4 LED-Leuchtmittel und 3 Halogenleuchten zusammen 109 Watt.Wie viel Watt verbraucht eine LED-Lampe, wie viel eine Halogenlampe?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als Stromverbrauch einer LED und y als Stromverbrauch einer Halogenlampe und

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

6x +8y = 286 (I) 4x +3y = 109 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x +8y = 286
8y +6x = 286 | -6x
8y = 286 -6x |:8
y = 143 4 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 143 4 - 3 4 x ) (I) 4x +3y = 109 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 143 4 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 3 · ( 143 4 - 3 4 x ) = 109
4x + 429 4 - 9 4 x = 109
7 4 x + 429 4 = 109 |⋅ 4
4( 7 4 x + 429 4 ) = 436
7x +429 = 436 | -429
7x = 7 |:7
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 143 4 - 3 4 1

= 143 4 - 3 4

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (1|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 1

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 35