Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-5x -2( -3 ) = -4

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x -2( -3 ) = -4
-5x +6 = -4 | -6
-5x = -10 |:(-5 )
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +4y = -20 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|-5)
denn -1⋅0 +4( - 5 ) = 0 -20 = -20

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-4)
denn -1⋅4 +4( - 4 ) = -4 -16 = -20

Oder : (-4|-6)
denn -1⋅( - 4 ) +4( - 6 ) = 4 -24 = -20

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

2y = -2 |:2
y = -1

Als neues LGS erhält man so:

-3x +3y = 12 (I) +y = -1 (II)

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

-3x + 3 · ( -1 ) = 12
-3x -3 = 12 | +3
-3x = 15 |:(-3 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 22 (I) 3x +4y = 18 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 22 (I) 3x +4y = 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 +4y = 22 | -4y
x = 22 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 22 -4y ) (I) 3x +4y = 18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 22 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 22 -4y ) +4y = 18
66 -12y +4y = 18
-8y +66 = 18 | -66
-8y = -48 |:(-8 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 22 -46

= 22 -24

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -5y = -10 (I) -x -3y = 11 (II)

Lösung einblenden
4x -5y = -10 (I) -x -3y = 11 (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 -3y = 11 | +3y
-x = 11 +3y |:(-1 )
x = -11 -3y

Als neues LGS erhält man so:

4x -5y = -10 (I) x = ( -11 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -11 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -11 -3y ) -5y = -10
-44 -12y -5y = -10
-17y -44 = -10 | +44
-17y = 34 |:(-17 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -11 -3( -2 )

= -11 +6

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-32 = -2x -5y (I)
-5x +43 = 1 +3y (II)

Lösung einblenden

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

-32 = -2x -5y | + 32 +2x +5y (I)
-5x +43 = 1 +3y | -43 -3y (II)
2x +5y = 32 (I) -5x -3y = -42 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +5y = 32
5y +2x = 32 | -2x
5y = 32 -2x |:5
y = 32 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 32 5 - 2 5 x ) (I) -5x -3y = -42 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 32 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -3 · ( 32 5 - 2 5 x ) = -42
-5x - 96 5 + 6 5 x = -42
- 19 5 x - 96 5 = -42 |⋅ 5
5( - 19 5 x - 96 5 ) = -210
-19x -96 = -210 | +96
-19x = -114 |:(-19 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 32 5 - 2 5 6

= 32 5 - 12 5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = -5 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 +1y = ?

3x +1y = ?

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

1x +1y = 3 -5 = -2

3x +1y = 9 -5 = 4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +1y = -2

3x +1y = 4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +5y = -31 (I) 4x +3y = 9 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = -31 (I) 4x +3y = 9 (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 = -31 | -5y
-x = -31 -5y |:(-1 )
x = 31 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 31 +5y ) (I) 4x +3y = 9 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 31 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 31 +5y ) +3y = 9
124 +20y +3y = 9
23y +124 = 9 | -124
23y = -115 |:23
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 31 +5( -5 )

= 31 -25

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 26. Wenn man aber vom 3-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 +6y = 26 (I) 3x -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 +6y = 26 | -6y
x = 26 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 26 -6y ) (I) 3x -2y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 26 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 26 -6y ) -2y = -2
78 -18y -2y = -2
-20y +78 = -2 | -78
-20y = -80 |:(-20 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 26 -64

= 26 -24

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 4