Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -2y = 6 .

Bestimme x so, dass (x|-7) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -7 in die Gleichung ein und erhält:

-4x -2( -7 ) = 6

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x -2( -7 ) = 6
-4x +14 = 6 | -14
-4x = -8 |:(-4 )
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -2y = 3 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-4)
denn 5⋅( - 1 ) -2( - 4 ) = -5 +8 = 3

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-9)
denn 5⋅( - 3 ) -2( - 9 ) = -15 +18 = 3

Oder : (1|1)
denn 5⋅1 -21 = 5 -2 = 3

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-1 · ( -2 ) +2y = -6
2 +2y = -6
2y +2 = -6 | -2
2y = -8 |:2
y = -4

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|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = 23 (I) -2x -2y = 14 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 23 (I) -2x -2y = 14 (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 = 23 | +4y
x = 23 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 23 +4y ) (I) -2x -2y = 14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 23 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 23 +4y ) -2y = 14
-46 -8y -2y = 14
-10y -46 = 14 | +46
-10y = 60 |:(-10 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 +4( -6 )

= 23 -24

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -2y = -32 (I) 3x +y = -14 (II)

Lösung einblenden
4x -2y = -32 (I) 3x +y = -14 (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 = -14
y +3x = -14 | -3x
y = -14 -3x

Als neues LGS erhält man so:

4x -2y = -32 (I) +y = ( -14 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -14 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( -14 -3x ) = -32
4x +28 +6x = -32
10x +28 = -32 | -28
10x = -60 |:10
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 -3( -6 )

= -14 +18

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

0 = -x -2y (I)
-2x = x -2( 4 + y) (II)
0 = -x -2y | + x +2y (I)
-2x = x -8 -2y | -x +2y (II)
x +2y = 0 (I) -3x +2y = -8 (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 +2y = 0 | -2y
x = -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( -2y ) +2y = -8
6y +2y = -8
8y = -8 |:8
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2( -1 )

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-1)

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.:

3x -2y = ?

6x -2y = ?

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

3x -2y = -3 +10 = 7

6x -2y = -6 +10 = 4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -2y = 7

6x -2y = 4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +12y = 12 (I) x -3y = -3 (II)

Lösung einblenden
-4x +12y = 12 (I) x -3y = -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 -3y = -3 | +3y
x = -3 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +12y = 12 (I) x = ( -3 +3y ) (II)

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

-4 · ( -3 +3y ) +12y = 12
12 -12y +12y = 12
12 = 12 | -12
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

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

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 6-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 12. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 9 (I) 6x -3y = 12 (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 = 9 | -3y
x = 9 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -3y ) (I) 6x -3y = 12 (II)

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

6 · ( 9 -3y ) -3y = 12
54 -18y -3y = 12
-21y +54 = 12 | -54
-21y = -42 |:(-21 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -32

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 2