Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-4x -23 = -2

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x -23 = -2
-4x -6 = -2 | +6
-4x = 4 |:(-4 )
x = -1

Die Lösung ist somit: (-1|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +5y = 22 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|2)
denn 3⋅4 +52 = 12 +10 = 22

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (9|-1)
denn 3⋅9 +5( - 1 ) = 27 -5 = 22

Oder : (-1|5)
denn 3⋅( - 1 ) +55 = -3 +25 = 22

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +4y = 26 (I) +2y = 12 (II)

Lösung einblenden
2x +4y = 26 (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 +4y = 26 (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 + 4 · 6 = 26
2x +24 = 26 | -24
2x = 2 |:2
x = 1

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: (1|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x +y = -1 (I) x +2y = -7 (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 +2y = -7 | -2y
x = -7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -7 -2y ) + y = -1
14 +4y + y = -1
5y +14 = -1 | -14
5y = -15 |:5
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -2( -3 )

= -7 +6

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = -6 (I) 4x -5y = -12 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = -6 (I) 4x -5y = -12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x -5 · ( -3 - x ) = -12
4x +15 +5x = -12
9x +15 = -12 | -15
9x = -27 |:9
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 - ( -3 )

= -3 +3

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 1 4 y = 9 2 (I) 1 5 x +y = 27 5 (II)

Lösung einblenden
-x + 1 4 y = 9 2 (I) 1 5 x +y = 27 5 (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 5 x + y = 27 5
y + 1 5 x = 27 5 |⋅ 5
5( y + 1 5 x) = 27
5y + x = 27 | - x
5y = 27 - x |:5
y = 27 5 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

-x + 1 4 y = 9 2 (I) +y = ( 27 5 - 1 5 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 27 5 - 1 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-x + 1 4 · ( 27 5 - 1 5 x ) = 9 2
-x + 27 20 - 1 20 x = 9 2
- 21 20 x + 27 20 = 9 2 |⋅ 20
20( - 21 20 x + 27 20 ) = 90
-21x +27 = 90 | -27
-21x = 63 |:(-21 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 27 5 - 1 5 ( -3 )

= 27 5 + 3 5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|6)

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.:

-2x -2y = ?

-3x -1y = ?

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

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

-3x -1y = 15 -2 = 13

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -2y = 6

-3x -1y = 13

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x +2y = -16 (I) -4x +2y = -12 (II)

Lösung einblenden
-5x +2y = -16 (I) -4x +2y = -12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x +2y = -16
2y -5x = -16 | +5x
2y = -16 +5x |:2
y = -8 + 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -8 + 5 2 x ) (I) -4x +2y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 + 5 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 2 · ( -8 + 5 2 x ) = -12
-4x -16 +5x = -12
x -16 = -12 | +16
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 + 5 2 4

= -8 +10

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20. Wenn man aber vom 5-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 13. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 20 (I) 5x -4y = 13 (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 = 20 | -5y
x = 20 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -5y ) (I) 5x -4y = 13 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 20 -5y ) -4y = 13
100 -25y -4y = 13
-29y +100 = 13 | -100
-29y = -87 |:(-29 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -53

= 20 -15

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3