Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x + y = -8 .

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

Lösung einblenden

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

-4x + 0 = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x + 0 = -8
-4x = -8 |:(-4 )
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x + y = -9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|1)
denn 2⋅( - 5 ) +11 = -10 +1 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|-1)
denn 2⋅( - 4 ) +1( - 1 ) = -8 -1 = -9

Oder : (-6|3)
denn 2⋅( - 6 ) +13 = -12 +3 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -3y = -6 (I) 4x = 24 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = -6 (I) 4x = 24 (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 = 24 |:4
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · 6 -3y = -6
12 -3y = -6
-3y +12 = -6 | -12
-3y = -18 |:(-3 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (6|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = -16 (I) 4x +y = -12 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = -16 (I) 4x +y = -12 (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 = -12
y +4x = -12 | -4x
y = -12 -4x

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = -16 (I) +y = ( -12 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -12 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 2 · ( -12 -4x ) = -16
4x -24 -8x = -16
-4x -24 = -16 | +24
-4x = 8 |:(-4 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -12 -4( -2 )

= -12 +8

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +5y = 20 (I) -x -2y = -3 (II)

Lösung einblenden
5x +5y = 20 (I) -x -2y = -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 -2y = -3 | +2y
-x = -3 +2y |:(-1 )
x = 3 -2y

Als neues LGS erhält man so:

5x +5y = 20 (I) x = ( 3 -2y ) (II)

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

5 · ( 3 -2y ) +5y = 20
15 -10y +5y = 20
-5y +15 = 20 | -15
-5y = 5 |:(-5 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 -2( -1 )

= 3 +2

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5y = 2( 2x -1 ) (I)
11 +6y = 4( x + y) +3 (II)

Lösung einblenden

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

5y = 2( 2x -1 ) (I)
11 +6y = 4( x + y) +3 (II)
5y = 4x -2 | -4x (I)
11 +6y = 4x +3 +4y | -11 -4x -4y (II)
-4x +5y = -2 (I) -4x +2y = -8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +5y = -2
5y -4x = -2 | +4x
5y = -2 +4x |:5
y = - 2 5 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x + 2 · ( - 2 5 + 4 5 x ) = -8
-4x - 4 5 + 8 5 x = -8
- 12 5 x - 4 5 = -8 |⋅ 5
5( - 12 5 x - 4 5 ) = -40
-12x -4 = -40 | +4
-12x = -36 |:(-12 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 2 5 + 4 5 3

= - 2 5 + 12 5

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

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.:

4x -3y = ?

7x -8y = ?

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

4x -3y = 4 +15 = 19

7x -8y = 7 +40 = 47

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -3y = 19

7x -8y = 47

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -2y = -22 (I) -4x -3y = -38 (II)

Lösung einblenden
-2x -2y = -22 (I) -4x -3y = -38 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x -2y = -22
-2y -2x = -22 | +2x
-2y = -22 +2x |:(-2 )
y = 11 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 - x ) (I) -4x -3y = -38 (II)

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

-4x -3 · ( 11 - x ) = -38
-4x -33 +3x = -38
-x -33 = -38 | +33
-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 - 5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 4-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -2. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 8 -3y ) -5y = -2
32 -12y -5y = -2
-17y +32 = -2 | -32
-17y = -34 |:(-17 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -32

= 8 -6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 2