Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -4y = 26 .

Bestimme y so, dass (6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 6 in die Gleichung ein und erhält:

6 -4y = 26

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

6 -4y = 26
6 -4y = 26
-4y +6 = 26 | -6
-4y = 20 |:(-4 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (6|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-7)
denn 4⋅( - 3 ) -2( - 7 ) = -12 +14 = 2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-5|-11)
denn 4⋅( - 5 ) -2( - 11 ) = -20 +22 = 2

Oder : (-1|-3)
denn 4⋅( - 1 ) -2( - 3 ) = -4 +6 = 2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -y = -3 (I) -2x = 8 (II)

Lösung einblenden
x -y = -3 (I) -2x = 8 (II)

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

-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

1 · ( -4 ) - y = -3
-4 - y = -3
-y -4 = -3 | +4
-y = 1 |:(-1 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -6 (I) 2x -3y = 10 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -6 -4y ) (I) 2x -3y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -6 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -6 -4y ) -3y = 10
-12 -8y -3y = 10
-11y -12 = 10 | +12
-11y = 22 |:(-11 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 -4( -2 )

= -6 +8

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +2y = -18 (I) x +4y = -18 (II)

Lösung einblenden
5x +2y = -18 (I) x +4y = -18 (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 +4y = -18 | -4y
x = -18 -4y

Als neues LGS erhält man so:

5x +2y = -18 (I) x = ( -18 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -18 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( -18 -4y ) +2y = -18
-90 -20y +2y = -18
-18y -90 = -18 | +90
-18y = 72 |:(-18 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -18 -4( -4 )

= -18 +16

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 2 x - 3 5 y = 0 (I) -3x +3y = -21 (II)

Lösung einblenden
- 3 2 x - 3 5 y = 0 (I) -3x +3y = -21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 3 2 x - 3 5 y = 0
- 3 5 y - 3 2 x = 0 |⋅ 10
10( - 3 5 y - 3 2 x) = 0
-6y -15x = 0 | +15x
-6y = 15x |:(-6 )
y = - 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = - 5 2 x (I) -3x +3y = -21 (II)

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

-3x + 3 · ( - 5 2 x ) = -21
-3x - 15 2 x = -21
- 21 2 x = -21 |⋅ 2
-21x = -42 |:(-21 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 5 2 2

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -1 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 = ?

4x -3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

2x -3y = 4 +3 = 7

4x -3y = 8 +3 = 11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -3y = 7

4x -3y = 11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +2y = 1 (I) -4x +3y = 18 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 1 (I) -4x +3y = 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 +2y = 1 | -2y
x = 1 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 1 -2y ) (I) -4x +3y = 18 (II)

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

-4 · ( 1 -2y ) +3y = 18
-4 +8y +3y = 18
11y -4 = 18 | +4
11y = 22 |:11
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 -22

= 1 -4

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1600 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 7 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1980 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:

6x -5y = 1600 (I) 7x -3y = 1980 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -5y = 1600
-5y +6x = 1600 | -6x
-5y = 1600 -6x |:(-5 )
y = -320 + 6 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -320 + 6 5 x ) (I) 7x -3y = 1980 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -320 + 6 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

7x -3 · ( -320 + 6 5 x ) = 1980
7x +960 - 18 5 x = 1980
17 5 x +960 = 1980 |⋅ 5
5( 17 5 x +960 ) = 9900
17x +4800 = 9900 | -4800
17x = 5100 |:17
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -320 + 6 5 300

= -320 +360

= 40

also

y = 40

Die Lösung des LGS ist damit: (300|40)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 40