Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (-7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -7 in die Gleichung ein und erhält:

-( -7 ) -2y = 5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -7 ) -2y = 5
7 -2y = 5
-2y +7 = 5 | -7
-2y = -2 |:(-2 )
y = 1

Die Lösung ist somit: (-7|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x + y = -7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-3)
denn -4⋅1 +1( - 3 ) = -4 -3 = -7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|1)
denn -4⋅2 +11 = -8 +1 = -7

Oder : (0|-7)
denn -4⋅0 +1( - 7 ) = 0 -7 = -7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -3y = 27 (I) +3y = -9 (II)

Lösung einblenden
-3x -3y = 27 (I) +3y = -9 (II)

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

3y = -9 |:3
y = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -3 · ( -3 ) = 27
-3x +9 = 27 | -9
-3x = 18 |:(-3 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -14 (I) -2x +2y = 4 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -14 (I) -2x +2y = 4 (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 = -14 | +4y
x = -14 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -14 +4y ) (I) -2x +2y = 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -14 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -14 +4y ) +2y = 4
28 -8y +2y = 4
-6y +28 = 4 | -28
-6y = -24 |:(-6 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -14 +44

= -14 +16

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -1 (I) -5x -y = 21 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -1 (I) -5x -y = 21 (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:

-5x - y = 21
-y -5x = 21 | +5x
-y = 21 +5x |:(-1 )
y = -21 -5x

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = -1 (I) +y = ( -21 -5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -21 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x -3 · ( -21 -5x ) = -1
x +63 +15x = -1
16x +63 = -1 | -63
16x = -64 |:16
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -21 -5( -4 )

= -21 +20

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 3 x +y = 1 3 (I) 2x + 2 5 y = - 18 5 (II)

Lösung einblenden
1 3 x +y = 1 3 (I) 2x + 2 5 y = - 18 5 (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:

1 3 x + y = 1 3
y + 1 3 x = 1 3 |⋅ 3
3( y + 1 3 x) = 1
3y + x = 1 | - x
3y = 1 - x |:3
y = 1 3 - 1 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 3 - 1 3 x ) (I) 2x + 2 5 y = - 18 5 (II)

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

2x + 2 5 · ( 1 3 - 1 3 x ) = - 18 5
2x + 2 15 - 2 15 x = - 18 5
28 15 x + 2 15 = - 18 5 |⋅ 15
15( 28 15 x + 2 15 ) = -54
28x +2 = -54 | -2
28x = -56 |:28
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 3 - 1 3 ( -2 )

= 1 3 + 2 3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = 2 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 = ?

-4x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-5x -4y = -15 -8 = -23

-4x -4y = -12 -8 = -20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -4y = -23

-4x -4y = -20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · ( 4 -2y ) +2y = 10
16 -8y +2y = 10
-6y +16 = 10 | -16
-6y = -6 |:(-6 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 -21

= 4 -2

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 5. Wenn man aber vom 4-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 5 (I) 4x -7y = 1 (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 = 5 | -3y
x = 5 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 5 -3y ) (I) 4x -7y = 1 (II)

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

4 · ( 5 -3y ) -7y = 1
20 -12y -7y = 1
-19y +20 = 1 | -20
-19y = -19 |:(-19 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -31

= 5 -3

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1