Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -4y = 8 .

Bestimme x so, dass (x|3) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 3 in die Gleichung ein und erhält:

5x -43 = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x -43 = 8
5x -12 = 8 | +12
5x = 20 |:5
x = 4

Die Lösung ist somit: (4|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -4y = 8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-5)
denn -3⋅4 -4( - 5 ) = -12 +20 = 8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|-2)
denn -3⋅0 -4( - 2 ) = 0 +8 = 8

Oder : (8|-8)
denn -3⋅8 -4( - 8 ) = -24 +32 = 8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = 6


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

3 · 6 -2y = 24
18 -2y = 24
-2y +18 = 24 | -18
-2y = 6 |:(-2 )
y = -3

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|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( 8 -2y ) +2y = 0
-24 +6y +2y = 0
8y -24 = 0 | +24
8y = 24 |:8
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -23

= 8 -6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +4y = -8 (I) -2x -5y = 7 (II)

Lösung einblenden
2x +4y = -8 (I) -2x -5y = 7 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +4y = -8
4y +2x = -8 | -2x
4y = -8 -2x |:4
y = -2 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -5 · ( -2 - 1 2 x ) = 7
-2x +10 + 5 2 x = 7
1 2 x +10 = 7 |⋅ 2
2( 1 2 x +10 ) = 14
x +20 = 14 | -20
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 - 1 2 ( -6 )

= -2 +3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 5 x + 3 2 y = - 39 10 (I) 1 2 x + 1 3 y = - 7 3 (II)

Lösung einblenden
3 5 x + 3 2 y = - 39 10 (I) 1 2 x + 1 3 y = - 7 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 5 x + 3 2 y = - 39 10
3 2 y + 3 5 x = - 39 10 |⋅ 10
10( 3 2 y + 3 5 x) = -39
15y +6x = -39 | -6x
15y = -39 -6x |:15
y = - 13 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 13 5 - 2 5 x ) (I) 1 2 x + 1 3 y = - 7 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 13 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 2 x + 1 3 · ( - 13 5 - 2 5 x ) = - 7 3
1 2 x - 13 15 - 2 15 x = - 7 3
11 30 x - 13 15 = - 7 3 |⋅ 30
30( 11 30 x - 13 15 ) = -70
11x -26 = -70 | +26
11x = -44 |:11
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 13 5 - 2 5 ( -4 )

= - 13 5 + 8 5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = -3 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 -1y = ?

8x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

4x -1y = 12 +3 = 15

8x +1y = 24 -3 = 21

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -1y = 15

8x +1y = 21

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -3y = 6 (I) -3x -5y = -9 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = 6 (I) -3x -5y = -9 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -3y = 6
-3y +2x = 6 | -2x
-3y = 6 -2x |:(-3 )
y = -2 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -5 · ( -2 + 2 3 x ) = -9
-3x +10 - 10 3 x = -9
- 19 3 x +10 = -9 |⋅ 3
3( - 19 3 x +10 ) = -27
-19x +30 = -27 | -30
-19x = -57 |:(-19 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 + 2 3 3

= -2 +2

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (3|0)

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 390 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 690 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 = 390 (I) 5x -2y = 690 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -2y = 390
-2y +3x = 390 | -3x
-2y = 390 -3x |:(-2 )
y = -195 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -195 + 3 2 x ) (I) 5x -2y = 690 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -195 + 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -195 + 3 2 x ) = 690
5x +390 -3x = 690
2x +390 = 690 | -390
2x = 300 |:2
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -195 + 3 2 150

= -195 +225

= 30

also

y = 30

Die Lösung des LGS ist damit: (150|30)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 30