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: 2x +4y = 26 .

Bestimme y so, dass (5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 5 in die Gleichung ein und erhält:

25 +4y = 26

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

25 +4y = 26
10 +4y = 26
4y +10 = 26 | -10
4y = 16 |:4
y = 4

Die Lösung ist somit: (5|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +4y = 23 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|2)
denn 3⋅5 +42 = 15 +8 = 23

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (9|-1)
denn 3⋅9 +4( - 1 ) = 27 -4 = 23

Oder : (1|5)
denn 3⋅1 +45 = 3 +20 = 23

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +2y = -14 (I) -3x = -18 (II)

Lösung einblenden
-4x +2y = -14 (I) -3x = -18 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

-4x +2y = -14 (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:

-4 · 6 +2y = -14
-24 +2y = -14
2y -24 = -14 | +24
2y = 10 |:2
y = 5

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|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
2x +y = -2 (I) -4x -y = -2 (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 = -2
-y -4x = -2 | +4x
-y = -2 +4x |:(-1 )
y = 2 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x + 1 · ( 2 -4x ) = -2
2x +2 -4x = -2
-2x +2 = -2 | -2
-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -42

= 2 -8

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x -4y = 2 (I) -x -2y = 2 (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 = 2 | +2y
-x = 2 +2y |:(-1 )
x = -2 -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-1 · ( -2 -2y ) -4y = 2
2 +2y -4y = 2
-2y +2 = 2 | -2
-2y = 0 |:(-2 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2 -2( 0 )

= -2 +0

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 5 x - 3 4 y = 9 4 (I) x - 3 2 y = 9 2 (II)

Lösung einblenden
3 5 x - 3 4 y = 9 4 (I) x - 3 2 y = 9 2 (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 - 3 2 y = 9 2 |⋅ 2
2( x - 3 2 y) = 9
2x -3y = 9 | +3y
2x = 9 +3y |:2
x = 9 2 + 3 2 y

Als neues LGS erhält man so:

3 5 x - 3 4 y = 9 4 (I) x = ( 9 2 + 3 2 y ) (II)

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

3 5 · ( 9 2 + 3 2 y ) - 3 4 y = 9 4
27 10 + 9 10 y - 3 4 y = 9 4
3 20 y + 27 10 = 9 4 |⋅ 20
20( 3 20 y + 27 10 ) = 45
3y +54 = 45 | -54
3y = -9 |:3
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 2 + 3 2 ( -3 )

= 9 2 - 9 2

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-3x +4y = ?

1x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-3x +4y = -3 -8 = -11

1x -4y = 1 +8 = 9

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +4y = -11

1x -4y = 9

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +3y = 3
3y -2x = 3 | +2x
3y = 3 +2x |:3
y = 1 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x -6 · ( 1 + 2 3 x ) = -6
4x -6 -4x = -6
-6 = -6 | +6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29. Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -23. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 29 (I) 3x -7y = -23 (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 = 29 | -5y
x = 29 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -5y ) (I) 3x -7y = -23 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 29 -5y ) -7y = -23
87 -15y -7y = -23
-22y +87 = -23 | -87
-22y = -110 |:(-22 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -55

= 29 -25

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5