Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x + y = -1 .

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 + 7 = -1

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x + 7 = -1
-4x +7 = -1 | -7
-4x = -8 |:(-4 )
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -3y = -16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|5)
denn -1⋅1 -35 = -1 -15 = -16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|6)
denn -1⋅( - 2 ) -36 = 2 -18 = -16

Oder : (4|4)
denn -1⋅4 -34 = -4 -12 = -16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-x = -4 |:(-1 )
x = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -y = 4 (I) x -4y = -29 (II)

Lösung einblenden
-2x -y = 4 (I) x -4y = -29 (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 -4y = -29 | +4y
x = -29 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -y = 4 (I) x = ( -29 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -29 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -29 +4y ) - y = 4
58 -8y - y = 4
-9y +58 = 4 | -58
-9y = -54 |:(-9 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -29 +46

= -29 +24

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x -3y = -7 (I) -5x +y = 13 (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 = 13
y -5x = 13 | +5x
y = 13 +5x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x -3 · ( 13 +5x ) = -7
-x -39 -15x = -7
-16x -39 = -7 | +39
-16x = 32 |:(-16 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 +5( -2 )

= 13 -10

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 3 x +y = 6 (I) 1 2 x +y = 7 (II)

Lösung einblenden
1 3 x +y = 6 (I) 1 2 x +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:

1 2 x + y = 7
y + 1 2 x = 7 |⋅ 2
2( y + 1 2 x) = 14
2y + x = 14 | - x
2y = 14 - x |:2
y = 7 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

1 3 x +y = 6 (I) +y = ( 7 - 1 2 x ) (II)

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

1 3 x + 1 · ( 7 - 1 2 x ) = 6
1 3 x +7 - 1 2 x = 6
- 1 6 x +7 = 6 |⋅ 6
6( - 1 6 x +7 ) = 36
-x +42 = 36 | -42
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 - 1 2 6

= 7 -3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

-5x -3y = ?

-7x -2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-5x -3y = 15 -15 = 0

-7x -2y = 21 -10 = 11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -3y = 0

-7x -2y = 11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +y = 11 (I) 3x -3y = -24 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 11 (I) 3x -3y = -24 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-2x + y = 11
y -2x = 11 | +2x
y = 11 +2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 +2x ) (I) 3x -3y = -24 (II)

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

3x -3 · ( 11 +2x ) = -24
3x -33 -6x = -24
-3x -33 = -24 | +33
-3x = 9 |:(-3 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 +2( -3 )

= 11 -6

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 10. Wenn man aber vom 5-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 8. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 10 (I) 5x -4y = 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 = 10 | -2y
x = 10 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 -2y ) (I) 5x -4y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 10 -2y ) -4y = 8
50 -10y -4y = 8
-14y +50 = 8 | -50
-14y = -42 |:(-14 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -23

= 10 -6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 3