Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -3y = -6 .

Bestimme x so, dass (x|-1) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -1 in die Gleichung ein und erhält:

3x -3( -1 ) = -6

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x -3( -1 ) = -6
3x +3 = -6 | -3
3x = -9 |:3
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +2y = 18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|-5)
denn 4⋅7 +2( - 5 ) = 28 -10 = 18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (9|-9)
denn 4⋅9 +2( - 9 ) = 36 -18 = 18

Oder : (5|-1)
denn 4⋅5 +2( - 1 ) = 20 -2 = 18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = 5 (I) -4x -2y = 32 (II)

Lösung einblenden
-x = 5 (I) -4x -2y = 32 (II)

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

-x = 5 |:(-1 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) -4x -2y = 32 (II)

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

-4 · ( -5 ) -2y = 32
20 -2y = 32
-2y +20 = 32 | -20
-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

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|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +3y = 23 (I) x -2y = -7 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = 23 (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:

-4x +3y = 23 (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:

-4 · ( -7 +2y ) +3y = 23
28 -8y +3y = 23
-5y +28 = 23 | -28
-5y = -5 |:(-5 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 +21

= -7 +2

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -4y = 0 (I) -3x -5y = 27 (II)

Lösung einblenden
3x -4y = 0 (I) -3x -5y = 27 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -4y = 0
-4y +3x = 0 | -3x
-4y = -3x |:(-4 )
y = 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = 3 4 x (I) -3x -5y = 27 (II)

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

-3x -5 · 3 4 x = 27
-3x - 15 4 x = 27
- 27 4 x = 27 |⋅ 4
-27x = 108 |:(-27 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 4 ( -4 )

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -5( 5 + y) = 0 (I)
5y = 5( x -6 ) (II)

Lösung einblenden

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

4x -5( 5 + y) = 0 (I)
5y = 5( x -6 ) (II)
4x -25 -5y = 0 | + 25 (I)
5y = 5x -30 | -5x (II)
4x -5y = 25 (I) -5x +5y = -30 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -5y = 25
-5y +4x = 25 | -4x
-5y = 25 -4x |:(-5 )
y = -5 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -5 + 4 5 x ) (I) -5x +5y = -30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -5 + 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 5 · ( -5 + 4 5 x ) = -30
-5x -25 +4x = -30
-x -25 = -30 | +25
-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 + 4 5 5

= -5 +4

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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.:

-3x -5y = ?

1x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

-3x -5y = 6 +20 = 26

1x +1y = -2 -4 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -5y = 26

1x +1y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
2x +2y = -4 (I) -x -y = 2 (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 = 2
-y - x = 2 | + x
-y = 2 + x |:(-1 )
y = -2 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x + 2 · ( -2 - x ) = -4
2x -4 -2x = -4
-4 = -4 | +4
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 6. Wenn man aber vom 2-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 6 (I) 2x -3y = 5 (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 = 6 | -2y
x = 6 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -2y ) (I) 2x -3y = 5 (II)

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

2 · ( 6 -2y ) -3y = 5
12 -4y -3y = 5
-7y +12 = 5 | -12
-7y = -7 |:(-7 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -21

= 6 -2

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1