Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-3x -4( -5 ) = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x -4( -5 ) = 8
-3x +20 = 8 | -20
-3x = -12 |:(-3 )
x = 4

Die Lösung ist somit: (4|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

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

Oder : (-5|-6)
denn -1⋅( - 5 ) +1( - 6 ) = 5 -6 = -1

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

4x = 4 |:4
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

x = 1 (I) 3x -2y = -9 (II)

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

3 · 1 -2y = -9
3 -2y = -9
-2y +3 = -9 | -3
-2y = -12 |:(-2 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = -5 (I) -2x -4y = 0 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = -5 (I) -2x -4y = 0 (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 = -5
y -2x = -5 | +2x
y = -5 +2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -5 +2x ) (I) -2x -4y = 0 (II)

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

-2x -4 · ( -5 +2x ) = 0
-2x +20 -8x = 0
-10x +20 = 0 | -20
-10x = -20 |:(-10 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 +22

= -5 +4

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = 0 (I) 2x -3y = 22 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 0 (I) 2x -3y = 22 (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:

3x + y = 0
y +3x = 0 | -3x
y = -3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x -3 · ( -3x ) = 22
2x +9x = 22
11x = 22 |:11
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -32

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +11 = 4x +3y (I)
-5x -2 = -2( 5x +21 )+4y (II)

Lösung einblenden

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

3x +11 = 4x +3y (I)
-5x -2 = -2( 5x +21 )+4y (II)
3x +11 = 4x +3y | -11 -4x -3y (I)
-5x -2 = -10x -42 +4y | + 2 +10x -4y (II)
-x -3y = -11 (I) 5x -4y = -40 (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 = -11 | +3y
-x = -11 +3y |:(-1 )
x = 11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -3y ) (I) 5x -4y = -40 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 11 -3y ) -4y = -40
55 -15y -4y = -40
-19y +55 = -40 | -55
-19y = -95 |:(-19 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -35

= 11 -15

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = 1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-1x -5y = ?

-3x -16y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-1x -5y = -3 -5 = -8

-3x -16y = -9 -16 = -25

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -5y = -8

-3x -16y = -25

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -5y = 31 (I) 2x +6y = -36 (II)

Lösung einblenden
-2x -5y = 31 (I) 2x +6y = -36 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x -5y = 31
-5y -2x = 31 | +2x
-5y = 31 +2x |:(-5 )
y = - 31 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 31 5 - 2 5 x ) (I) 2x +6y = -36 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 31 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 6 · ( - 31 5 - 2 5 x ) = -36
2x - 186 5 - 12 5 x = -36
- 2 5 x - 186 5 = -36 |⋅ 5
5( - 2 5 x - 186 5 ) = -180
-2x -186 = -180 | +186
-2x = 6 |:(-2 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 31 5 - 2 5 ( -3 )

= - 31 5 + 6 5

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 23. Wenn man aber vom 4-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 2. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

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

4 · ( 23 -4y ) -2y = 2
92 -16y -2y = 2
-18y +92 = 2 | -92
-18y = -90 |:(-18 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 -45

= 23 -20

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 5