Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +5y = -55 .

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

Lösung einblenden

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

5( -7 ) +5y = -55

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

5( -7 ) +5y = -55
-35 +5y = -55
5y -35 = -55 | +35
5y = -20 |:5
y = -4

Die Lösung ist somit: (-7|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +2y = 12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|5)
denn 2⋅1 +25 = 2 +10 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|3)
denn 2⋅3 +23 = 6 +6 = 12

Oder : (-1|7)
denn 2⋅( - 1 ) +27 = -2 +14 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = 20 (I) 4x +2y = -12 (II)

Lösung einblenden
-4x = 20 (I) 4x +2y = -12 (II)

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

-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) 4x +2y = -12 (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 = -12
-20 +2y = -12
2y -20 = -12 | +20
2y = 8 |:2
y = 4

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|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = 12 (I) -2x +3y = -14 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 12 (I) -2x +3y = -14 (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 = 12 | +4y
x = 12 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 +4y ) (I) -2x +3y = -14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 12 +4y ) +3y = -14
-24 -8y +3y = -14
-5y -24 = -14 | +24
-5y = 10 |:(-5 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 +4( -2 )

= 12 -8

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -5y = -6 (I) 2x -y = 1 (II)

Lösung einblenden
-x -5y = -6 (I) 2x -y = 1 (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:

2x - y = 1
-y +2x = 1 | -2x
-y = 1 -2x |:(-1 )
y = -1 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-x -5y = -6 (I) +y = ( -1 +2x ) (II)

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

-x -5 · ( -1 +2x ) = -6
-x +5 -10x = -6
-11x +5 = -6 | -5
-11x = -11 |:(-11 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 +21

= -1 +2

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +5( 3 - y) = 6x (I)
2( -x +9 ) = -2y (II)

Lösung einblenden

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

x +5( 3 - y) = 6x (I)
2( -x +9 ) = -2y (II)
x +15 -5y = 6x | -15 -6x (I)
-2x +18 = -2y | -18 +2y (II)
-5x -5y = -15 (I) -2x +2y = -18 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -5y = -15
-5y -5x = -15 | +5x
-5y = -15 +5x |:(-5 )
y = 3 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 2 · ( 3 - x ) = -18
-2x +6 -2x = -18
-4x +6 = -18 | -6
-4x = -24 |:(-4 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 - 6

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-5x +8y = ?

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

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

-5x +8y = -10 +24 = 14

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +2y = 2

-5x +8y = 14

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
2x -8y = 4 (I) -x +4y = -2 (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 = -2 | -4y
-x = -2 -4y |:(-1 )
x = 2 +4y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · ( 2 +4y ) -8y = 4
4 +8y -8y = 4
4 = 4 | -4
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y 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 11. Wenn man aber vom 2-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -11. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 2x -7y = -11 (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 = 11 | -2y
x = 11 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -2y ) (I) 2x -7y = -11 (II)

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

2 · ( 11 -2y ) -7y = -11
22 -4y -7y = -11
-11y +22 = -11 | -22
-11y = -33 |:(-11 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -23

= 11 -6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3