Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -3y = 13 .

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 -3( -3 ) = 13

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -3( -3 ) = 13
-2x +9 = 13 | -9
-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 = -24 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|4)
denn -2⋅2 -54 = -4 -20 = -24

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|6)
denn -2⋅( - 3 ) -56 = 6 -30 = -24

Oder : (7|2)
denn -2⋅7 -52 = -14 -10 = -24

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x = 10 (I) -4x -3y = 23 (II)

Lösung einblenden
-2x = 10 (I) -4x -3y = 23 (II)

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

-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) -4x -3y = 23 (II)

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

-4 · ( -5 ) -3y = 23
20 -3y = 23
-3y +20 = 23 | -20
-3y = 3 |:(-3 )
y = -1

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|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +4y = 18 (I) x +2y = 7 (II)

Lösung einblenden
-2x +4y = 18 (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 +4y = 18 (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 ) +4y = 18
-14 +4y +4y = 18
8y -14 = 18 | +14
8y = 32 |:8
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -24

= 7 -8

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = -8 (I) x +4y = 16 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = -8 (I) x +4y = 16 (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 = 16 | -4y
x = 16 -4y

Als neues LGS erhält man so:

3x -2y = -8 (I) x = ( 16 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 16 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 16 -4y ) -2y = -8
48 -12y -2y = -8
-14y +48 = -8 | -48
-14y = -56 |:(-14 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -44

= 16 -16

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3( x +14 ) + y = -x -2y (I)
2y = -2( x +12 ) (II)

Lösung einblenden

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

3( x +14 ) + y = -x -2y (I)
2y = -2( x +12 ) (II)
3x +42 + y = -x -2y | -42 + x +2y (I)
2y = -2x -24 | + 2x (II)
4x +3y = -42 (I) 2x +2y = -24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +3y = -42
3y +4x = -42 | -4x
3y = -42 -4x |:3
y = -14 - 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -14 - 4 3 x ) (I) 2x +2y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -14 - 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 · ( -14 - 4 3 x ) = -24
2x -28 - 8 3 x = -24
- 2 3 x -28 = -24 |⋅ 3
3( - 2 3 x -28 ) = -72
-2x -84 = -72 | +84
-2x = 12 |:(-2 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 - 4 3 ( -6 )

= -14 +8

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-6)

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 = ?

2x +8y = ?

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

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

2x +8y = -6 -8 = -14

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +5y = -8

2x +8y = -14

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
3x +3y = 1 (I) -9x -9y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +3y = 1
3y +3x = 1 | -3x
3y = 1 -3x |:3
y = 1 3 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-9x -9 · ( 1 3 - x ) = -3
-9x -3 +9x = -3
-3 = -3 | +3
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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 10. Wenn man aber vom 6-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 18. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 10 (I) 6x -2y = 18 (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) 6x -2y = 18 (II)

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

6 · ( 10 -2y ) -2y = 18
60 -12y -2y = 18
-14y +60 = 18 | -60
-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