Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 4 in die Gleichung ein und erhält:

-34 +2y = -2

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-34 +2y = -2
-12 +2y = -2
2y -12 = -2 | +12
2y = 10 |:2
y = 5

Die Lösung ist somit: (4|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x + y = 10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|0)
denn 5⋅2 +10 = 10 +0 = 10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-5)
denn 5⋅3 +1( - 5 ) = 15 -5 = 10

Oder : (1|5)
denn 5⋅1 +15 = 5 +5 = 10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-y = -6 (I) -x +2y = 14 (II)

Lösung einblenden
-y = -6 (I) -x +2y = 14 (II)

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

-y = -6 |:(-1 )
y = 6

Als neues LGS erhält man so:

+y = 6 (I) -x +2y = 14 (II)

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = 6 (I) -x -3y = 21 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = 6 (I) -x -3y = 21 (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 = 21 | +3y
-x = 21 +3y |:(-1 )
x = -21 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = 6 (I) x = ( -21 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -21 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -21 -3y ) + y = 6
84 +12y + y = 6
13y +84 = 6 | -84
13y = -78 |:13
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -21 -3( -6 )

= -21 +18

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -y = 9 (I) -2x -5y = 17 (II)

Lösung einblenden
x -y = 9 (I) -2x -5y = 17 (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:

x - y = 9
-y + x = 9 | - x
-y = 9 - x |:(-1 )
y = -9 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -9 + x ) (I) -2x -5y = 17 (II)

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

-2x -5 · ( -9 + x ) = 17
-2x +45 -5x = 17
-7x +45 = 17 | -45
-7x = -28 |:(-7 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 +4

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 5 x -y = 8 5 (I) x + 2 3 y = - 10 3 (II)

Lösung einblenden
1 5 x -y = 8 5 (I) x + 2 3 y = - 10 3 (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 + 2 3 y = - 10 3 |⋅ 3
3( x + 2 3 y) = -10
3x +2y = -10 | -2y
3x = -10 -2y |:3
x = - 10 3 - 2 3 y

Als neues LGS erhält man so:

1 5 x -y = 8 5 (I) x = ( - 10 3 - 2 3 y ) (II)

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

1 5 · ( - 10 3 - 2 3 y ) - y = 8 5
- 2 3 - 2 15 y - y = 8 5
- 17 15 y - 2 3 = 8 5 |⋅ 15
15( - 17 15 y - 2 3 ) = 24
-17y -10 = 24 | +10
-17y = 34 |:(-17 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 10 3 - 2 3 ( -2 )

= - 10 3 + 4 3

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

1x +2y = ?

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

2x -2y = 8 -4 = 4

1x +2y = 4 +4 = 8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -2y = 4

1x +2y = 8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x -5y = 24 (I) 3x +3y = 0 (II)

Lösung einblenden
x -5y = 24 (I) 3x +3y = 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) 3x +3y = 0 (II)

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

3 · ( 24 +5y ) +3y = 0
72 +15y +3y = 0
18y +72 = 0 | -72
18y = -72 |:18
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 24 +5( -4 )

= 24 -20

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 19. Wenn man aber vom 2-fachen von x 4 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 +4y = 19 (I) 2x -4y = -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 +4y = 19 | -4y
x = 19 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 19 -4y ) (I) 2x -4y = -10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 19 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 19 -4y ) -4y = -10
38 -8y -4y = -10
-12y +38 = -10 | -38
-12y = -48 |:(-12 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 -44

= 19 -16

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 4