Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 4 in die Gleichung ein und erhält:

24 + y = 9

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

24 + y = 9
8 + y = 9
y +8 = 9 | -8
y = 1

Die Lösung ist somit: (4|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x - y = -23 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|-7)
denn 5⋅( - 6 ) -1( - 7 ) = -30 +7 = -23

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-7|-12)
denn 5⋅( - 7 ) -1( - 12 ) = -35 +12 = -23

Oder : (-5|-2)
denn 5⋅( - 5 ) -1( - 2 ) = -25 +2 = -23

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -3y = -10 (I) -4x = 16 (II)

Lösung einblenden
-2x -3y = -10 (I) -4x = 16 (II)

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

-4x = 16 |:(-4 )
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -4 ) -3y = -10
8 -3y = -10
-3y +8 = -10 | -8
-3y = -18 |:(-3 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · ( 16 -2y ) -4y = -8
64 -8y -4y = -8
-12y +64 = -8 | -64
-12y = -72 |:(-12 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -26

= 16 -12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = 21 (I) -2x +5y = -27 (II)

Lösung einblenden
4x +y = 21 (I) -2x +5y = -27 (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:

4x + y = 21
y +4x = 21 | -4x
y = 21 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 21 -4x ) (I) -2x +5y = -27 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 21 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 5 · ( 21 -4x ) = -27
-2x +105 -20x = -27
-22x +105 = -27 | -105
-22x = -132 |:(-22 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 21 -46

= 21 -24

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = 2( x -3 ) - y (I)
-14 -3y = 2( -2x +1 ) (II)

Lösung einblenden

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

0 = 2( x -3 ) - y (I)
-14 -3y = 2( -2x +1 ) (II)
0 = 2x -6 - y | -2x + y (I)
-14 -3y = -4x +2 | + 14 +4x (II)
-2x +y = -6 (I) 4x -3y = 16 (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 = -6
y -2x = -6 | +2x
y = -6 +2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 +2x ) (I) 4x -3y = 16 (II)

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

4x -3 · ( -6 +2x ) = 16
4x +18 -6x = 16
-2x +18 = 16 | -18
-2x = -2 |:(-2 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 +21

= -6 +2

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-4)

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.:

-5x +4y = ?

-8x +3y = ?

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

-5x +4y = -5 -16 = -21

-8x +3y = -8 -12 = -20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +4y = -21

-8x +3y = -20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x -3y = 24 (I) 2x +2y = 16 (II)

Lösung einblenden
5x -3y = 24 (I) 2x +2y = 16 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -3y = 24
-3y +5x = 24 | -5x
-3y = 24 -5x |:(-3 )
y = -8 + 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -8 + 5 3 x ) (I) 2x +2y = 16 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 + 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 · ( -8 + 5 3 x ) = 16
2x -16 + 10 3 x = 16
16 3 x -16 = 16 |⋅ 3
3( 16 3 x -16 ) = 48
16x -48 = 48 | +48
16x = 96 |:16
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 + 5 3 6

= -8 +10

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 7. Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 7 (I) 3x -5y = 10 (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 = 7 | -2y
x = 7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 -2y ) (I) 3x -5y = 10 (II)

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

3 · ( 7 -2y ) -5y = 10
21 -6y -5y = 10
-11y +21 = 10 | -21
-11y = -11 |:(-11 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -21

= 7 -2

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 1