Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-2x -2( -3 ) = 10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -2( -3 ) = 10
-2x +6 = 10 | -6
-2x = 4 |:(-2 )
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|2)
denn 2⋅( - 7 ) +52 = -14 +10 = -4

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|0)
denn 2⋅( - 2 ) +50 = -4 +0 = -4

Oder : (-12|4)
denn 2⋅( - 12 ) +54 = -24 +20 = -4

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+2y = -8 (I) x +2y = -13 (II)

Lösung einblenden
+2y = -8 (I) x +2y = -13 (II)

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

2y = -8 |:2
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

+y = -4 (I) x +2y = -13 (II)

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

x + 2 · ( -4 ) = -13
x -8 = -13 | +8
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x +3y = -5 (I) -x +y = -3 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

x + 3 · ( -3 + x ) = -5
x -9 +3x = -5
4x -9 = -5 | +9
4x = 4 |:4
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 +1

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -3 +3y ) +4y = -12
12 -12y +4y = -12
-8y +12 = -12 | -12
-8y = -24 |:(-8 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 +33

= -3 +9

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 5 x - 3 2 y = 33 10 (I) x - 3 5 y = 19 5 (II)

Lösung einblenden
- 3 5 x - 3 2 y = 33 10 (I) x - 3 5 y = 19 5 (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 - 3 5 y = 19 5 |⋅ 5
5( x - 3 5 y) = 19
5x -3y = 19 | +3y
5x = 19 +3y |:5
x = 19 5 + 3 5 y

Als neues LGS erhält man so:

- 3 5 x - 3 2 y = 33 10 (I) x = ( 19 5 + 3 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 19 5 + 3 5 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 3 5 · ( 19 5 + 3 5 y ) - 3 2 y = 33 10
- 57 25 - 9 25 y - 3 2 y = 33 10
- 93 50 y - 57 25 = 33 10 |⋅ 50
50( - 93 50 y - 57 25 ) = 165
-93y -114 = 165 | +114
-93y = 279 |:(-93 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 5 + 3 5 ( -3 )

= 19 5 - 9 5

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-5x +1y = ?

-9x -1y = ?

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

-5x +1y = -25 +3 = -22

-9x -1y = -45 -3 = -48

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +1y = -22

-9x -1y = -48

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

12x -6y = 5 (I) -4x +2y = -1 (II)

Lösung einblenden
12x -6y = 5 (I) -4x +2y = -1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

12x -6y = 5
-6y +12x = 5 | -12x
-6y = 5 -12x |:(-6 )
y = - 5 6 +2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 5 6 +2x ) (I) -4x +2y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 5 6 +2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 2 · ( - 5 6 +2x ) = -1
-4x - 5 3 +4x = -1
- 5 3 = -1 | + 5 3
0 = 2 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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 13. 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 +2y = 13 (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 +2y = 13 | -2y
x = 13 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 -2y ) (I) 4x -2y = 2 (II)

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

4 · ( 13 -2y ) -2y = 2
52 -8y -2y = 2
-10y +52 = 2 | -52
-10y = -50 |:(-10 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -25

= 13 -10

= 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