Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = -10 .

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

Lösung einblenden

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

40 -5y = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

40 -5y = -10
-5y = -10 |:(-5 )
y = 2

Die Lösung ist somit: (0|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|-7)
denn -1⋅2 +1( - 7 ) = -2 -7 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-6)
denn -1⋅3 +1( - 6 ) = -3 -6 = -9

Oder : (1|-8)
denn -1⋅1 +1( - 8 ) = -1 -8 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x + 2 · ( -6 ) = -4
2x -12 = -4 | +12
2x = 8 |:2
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -2 (I) 4x -3y = 10 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -2 (I) 4x -3y = 10 (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 = -2 | +3y
x = -2 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -2 +3y ) (I) 4x -3y = 10 (II)

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

4 · ( -2 +3y ) -3y = 10
-8 +12y -3y = 10
9y -8 = 10 | +8
9y = 18 |:9
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2 +32

= -2 +6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +5y = -12 (I) -4x +5y = -3 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = -12 (I) -4x +5y = -3 (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 = -12 | -5y
-x = -12 -5y |:(-1 )
x = 12 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 +5y ) (I) -4x +5y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 12 +5y ) +5y = -3
-48 -20y +5y = -3
-15y -48 = -3 | +48
-15y = 45 |:(-15 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 +5( -3 )

= 12 -15

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -22 = -4y (I)
-5x +7 +3y = 2y (II)

Lösung einblenden

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

5x -22 = -4y | + 22 +4y (I)
-5x +7 +3y = 2y | -7 -2y (II)
5x +4y = 22 (I) -5x +y = -7 (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:

-5x + y = -7
y -5x = -7 | +5x
y = -7 +5x

Als neues LGS erhält man so:

5x +4y = 22 (I) +y = ( -7 +5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -7 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 4 · ( -7 +5x ) = 22
5x -28 +20x = 22
25x -28 = 22 | +28
25x = 50 |:25
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 +52

= -7 +10

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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.:

-4x -4y = ?

-3x -6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-4x -4y = -20 -8 = -28

-3x -6y = -15 -12 = -27

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -4y = -28

-3x -6y = -27

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +4y = -3 (I) -6x -12y = 6 (II)

Lösung einblenden
2x +4y = -3 (I) -6x -12y = 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +4y = -3
4y +2x = -3 | -2x
4y = -3 -2x |:4
y = - 3 4 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 3 4 - 1 2 x ) (I) -6x -12y = 6 (II)

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

-6x -12 · ( - 3 4 - 1 2 x ) = 6
-6x +9 +6x = 6
9 = 6 | -9
0 = -3

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 11. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 17 (I) 5x -7y = 11 (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 +6y = 17 | -6y
x = 17 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -6y ) (I) 5x -7y = 11 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 17 -6y ) -7y = 11
85 -30y -7y = 11
-37y +85 = 11 | -85
-37y = -74 |:(-37 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -62

= 17 -12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 2