Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -2y = 26 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

-3( -6 ) -2y = 26

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-3( -6 ) -2y = 26
18 -2y = 26
-2y +18 = 26 | -18
-2y = 8 |:(-2 )
y = -4

Die Lösung ist somit: (-6|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +5y = -18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|-4)
denn -1⋅( - 2 ) +5( - 4 ) = 2 -20 = -18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-3)
denn -1⋅3 +5( - 3 ) = -3 -15 = -18

Oder : (-7|-5)
denn -1⋅( - 7 ) +5( - 5 ) = 7 -25 = -18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = -15 (I) -2x -2y = 14 (II)

Lösung einblenden
3x = -15 (I) -2x -2y = 14 (II)

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

3x = -15 |:3
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

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

Lösung einblenden
2x +4y = -10 (I) x -4y = 19 (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 -4y = 19 | +4y
x = 19 +4y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. 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 2. Zeile ein:

x = 19 +4( -4 )

= 19 -16

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -3y = 27 (I) -4x +4y = -28 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = 27 (I) -4x +4y = -28 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = 27
-3y +4x = 27 | -4x
-3y = 27 -4x |:(-3 )
y = -9 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -9 + 4 3 x ) (I) -4x +4y = -28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -9 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( -9 + 4 3 x ) = -28
-4x -36 + 16 3 x = -28
4 3 x -36 = -28 |⋅ 3
3( 4 3 x -36 ) = -84
4x -108 = -84 | +108
4x = 24 |:4
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 + 4 3 6

= -9 +8

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 5 x - 1 5 y = - 7 5 (I) - 1 2 x + 2 3 y = 7 6 (II)

Lösung einblenden
- 1 5 x - 1 5 y = - 7 5 (I) - 1 2 x + 2 3 y = 7 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 5 x - 1 5 y = - 7 5
- 1 5 y - 1 5 x = - 7 5 |⋅ 5
5( - 1 5 y - 1 5 x) = -7
-y - x = -7 | + x
-y = -7 + x |:(-1 )
y = 7 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 - x ) (I) - 1 2 x + 2 3 y = 7 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 - x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 2 x + 2 3 · ( 7 - x ) = 7 6
- 1 2 x + 14 3 - 2 3 x = 7 6
- 7 6 x + 14 3 = 7 6 |⋅ 6
6( - 7 6 x + 14 3 ) = 7
-7x +28 = 7 | -28
-7x = -21 |:(-7 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 - 3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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.:

-2x -1y = ?

-4x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

-2x -1y = 2 +5 = 7

-4x -1y = 4 +5 = 9

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -1y = 7

-4x -1y = 9

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
5x +2y = -8 (I) x +5y = 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 +5y = 3 | -5y
x = 3 -5y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5 · ( 3 -5y ) +2y = -8
15 -25y +2y = -8
-23y +15 = -8 | -15
-23y = -23 |:(-23 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 -51

= 3 -5

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 3 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 810 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 2 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 465 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:

3x -2y = 810 (I) 2x -3y = 465 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -2y = 810
-2y +3x = 810 | -3x
-2y = 810 -3x |:(-2 )
y = -405 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -405 + 3 2 x ) (I) 2x -3y = 465 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -405 + 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -3 · ( -405 + 3 2 x ) = 465
2x +1215 - 9 2 x = 465
- 5 2 x +1215 = 465 |⋅ 2
2( - 5 2 x +1215 ) = 930
-5x +2430 = 930 | -2430
-5x = -1500 |:(-5 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -405 + 3 2 300

= -405 +450

= 45

also

y = 45

Die Lösung des LGS ist damit: (300|45)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 45