Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|0) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 0 in die Gleichung ein und erhält:

x +30 = 3

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x +30 = 3
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -4y = -9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|3)
denn 3⋅1 -43 = 3 -12 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|0)
denn 3⋅( - 3 ) -40 = -9 +0 = -9

Oder : (5|6)
denn 3⋅5 -46 = 15 -24 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · 3 + y = -4
-9 + y = -4
y -9 = -4 | +9
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +3y = -18 (I) x +3y = -16 (II)

Lösung einblenden
3x +3y = -18 (I) x +3y = -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 +3y = -16 | -3y
x = -16 -3y

Als neues LGS erhält man so:

3x +3y = -18 (I) x = ( -16 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -16 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -16 -3y ) +3y = -18
-48 -9y +3y = -18
-6y -48 = -18 | +48
-6y = 30 |:(-6 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 -3( -5 )

= -16 +15

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +y = 6 (I) -4x -3y = -8 (II)

Lösung einblenden
2x +y = 6 (I) -4x -3y = -8 (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 = -8 (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 ) = -8
-4x -18 +6x = -8
2x -18 = -8 | +18
2x = 10 |:2
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 -25

= 6 -10

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

7 -3y = -x -1 (I)
4( x +2 ) = 4y (II)

Lösung einblenden

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

7 -3y = -x -1 (I)
4( x +2 ) = 4y (II)
7 -3y = -x -1 | -7 + x (I)
4x +8 = 4y | -8 -4y (II)
x -3y = -8 (I) 4x -4y = -8 (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 -3y = -8 | +3y
x = -8 +3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · ( -8 +3y ) -4y = -8
-32 +12y -4y = -8
8y -32 = -8 | +32
8y = 24 |:8
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +33

= -8 +9

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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.:

-2x -3y = ?

-6x -8y = ?

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

-2x -3y = 2 +9 = 11

-6x -8y = 6 +24 = 30

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -3y = 11

-6x -8y = 30

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +5y = -31 (I) -3x +3y = -33 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = -31 (I) -3x +3y = -33 (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) -3x +3y = -33 (II)

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

-3 · ( 31 +5y ) +3y = -33
-93 -15y +3y = -33
-12y -93 = -33 | +93
-12y = 60 |:(-12 )
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:

Carola war 3 Stunden wandern. Danach hat sie 3 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 345 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 4 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 610 kcal berechnete. Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

3x -3y = 345 (I) 5x -4y = 610 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -3y = 345
-3y +3x = 345 | -3x
-3y = 345 -3x |:(-3 )
y = -115 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -115 + x ) (I) 5x -4y = 610 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -115 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( -115 + x ) = 610
5x +460 -4x = 610
x +460 = 610 | -460
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -115 +150

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (150|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35