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: 4x -2y = -20 .

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

Lösung einblenden

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

4⋅( -5 ) -2y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4⋅( -5 ) -2y = -20
-20 -2y = -20
-2y -20 = -20 | +20
-2y = 0 |:(-2 )
y = 0

Die Lösung ist somit: (-5|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +3y = -9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-7)
denn -3⋅( - 4 ) +3⋅( - 7 ) = 12 -21 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-4)
denn -3⋅( - 1 ) +3⋅( - 4 ) = 3 -12 = -9

Oder : (-7|-10)
denn -3⋅( - 7 ) +3⋅( - 10 ) = 21 -30 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -4 (I) 3x = 15 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -4 (I) 3x = 15 (II)

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

3x = 15 |:3
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 9 +4y ) -3y = 4
-18 -8y -3y = 4
-11y -18 = 4 | +18
-11y = 22 |:(-11 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +4⋅( -2 )

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = -7 (I) -2x +5y = 14 (II)

Lösung einblenden
-x -y = -7 (I) -2x +5y = 14 (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:

-x - y = -7
-y - x = -7 | + x
-y = -7 + x |:(-1 )
y = 7 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 - x ) (I) -2x +5y = 14 (II)

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

-2x + 5 · ( 7 - x ) = 14
-2x +35 -5x = 14
-7x +35 = 14 | -35
-7x = -21 |:(-7 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 - 3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x + 1 4 y = - 7 4 (I) - 1 4 x +y = - 1 4 (II)

Lösung einblenden
1 2 x + 1 4 y = - 7 4 (I) - 1 4 x +y = - 1 4 (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 4 x + y = - 1 4
y - 1 4 x = - 1 4 |⋅ 4
4( y - 1 4 x) = -1
4y - x = -1 | + x
4y = -1 + x |:4
y = - 1 4 + 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

1 2 x + 1 4 y = - 7 4 (I) +y = ( - 1 4 + 1 4 x ) (II)

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

1 2 x + 1 4 · ( - 1 4 + 1 4 x ) = - 7 4
1 2 x - 1 16 + 1 16 x = - 7 4
9 16 x - 1 16 = - 7 4 |⋅ 16
16( 9 16 x - 1 16 ) = -28
9x -1 = -28 | +1
9x = -27 |:9
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 1 4 + 1 4 ⋅( -3 )

= - 1 4 - 3 4

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 4 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 -2y = ?

-4x -6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

-1x -2y = 1 -8 = -7

-4x -6y = 4 -24 = -20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -2y = -7

-4x -6y = -20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

12x -8y = -8 (I) -3x +2y = 2 (II)

Lösung einblenden
12x -8y = -8 (I) -3x +2y = 2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

12x -8y = -8
-8y +12x = -8 | -12x
-8y = -8 -12x |:(-8 )
y = 1 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 2 · ( 1 + 3 2 x ) = 2
-3x +2 +3x = 2
2 = 2 | -2
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 8 (I) 6x -5y = 7 (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 = 8 | -6y
x = 8 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -6y ) (I) 6x -5y = 7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 8 -6y ) -5y = 7
48 -36y -5y = 7
-41y +48 = 7 | -48
-41y = -41 |:(-41 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -6⋅1

= 8 -6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1