Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -4y = 14 .

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

Lösung einblenden

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

x -4( -3 ) = 14

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -4( -3 ) = 14
x +12 = 14 | -12
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -4y = -14 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|6)
denn 5⋅2 -46 = 10 -24 = -14

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|1)
denn 5⋅( - 2 ) -41 = -10 -4 = -14

Oder : (6|11)
denn 5⋅6 -411 = 30 -44 = -14

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +3y = 6 (I) -4x = -24 (II)

Lösung einblenden
-2x +3y = 6 (I) -4x = -24 (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 = -24 |:(-4 )
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · 6 +3y = 6
-12 +3y = 6
3y -12 = 6 | +12
3y = 18 |:3
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +y = 4 (I) -3x -4y = -11 (II)

Lösung einblenden
2x +y = 4 (I) -3x -4y = -11 (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 = 4
y +2x = 4 | -2x
y = 4 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 4 -2x ) (I) -3x -4y = -11 (II)

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

-3x -4 · ( 4 -2x ) = -11
-3x -16 +8x = -11
5x -16 = -11 | +16
5x = 5 |:5
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 -21

= 4 -2

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +5y = -33 (I) x +y = -7 (II)

Lösung einblenden
3x +5y = -33 (I) x +y = -7 (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 = -7
y + x = -7 | - x
y = -7 - x

Als neues LGS erhält man so:

3x +5y = -33 (I) +y = ( -7 - x ) (II)

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

3x + 5 · ( -7 - x ) = -33
3x -35 -5x = -33
-2x -35 = -33 | +35
-2x = 2 |:(-2 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 - ( -1 )

= -7 +1

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 5 x +3y = 9 (I) - 2 5 x - 1 2 y = 0 (II)

Lösung einblenden
3 5 x +3y = 9 (I) - 2 5 x - 1 2 y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 5 x +3y = 9
3y + 3 5 x = 9 |⋅ 5
5( 3y + 3 5 x) = 45
15y +3x = 45 | -3x
15y = 45 -3x |:15
y = 3 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 - 1 5 x ) (I) - 2 5 x - 1 2 y = 0 (II)

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

- 2 5 x - 1 2 · ( 3 - 1 5 x ) = 0
- 2 5 x - 3 2 + 1 10 x = 0
- 3 10 x - 3 2 = 0 |⋅ 10
10( - 3 10 x - 3 2 ) = 0
-3x -15 = 0 | +15
-3x = 15 |:(-3 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 - 1 5 ( -5 )

= 3 +1

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

1x +4y = ?

-3x -9y = ?

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

1x +4y = -3 +12 = 9

-3x -9y = 9 -27 = -18

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +4y = 9

-3x -9y = -18

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 2 · ( -1 + x ) = -2
-2x -2 +2x = -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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 11 (I) 6x -6y = -6 (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 = 11 | -5y
x = 11 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -5y ) (I) 6x -6y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 11 -5y ) -6y = -6
66 -30y -6y = -6
-36y +66 = -6 | -66
-36y = -72 |:(-36 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -52

= 11 -10

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 2