Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +2y = 13 .

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

Lösung einblenden

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

x +2⋅6 = 13

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x +2⋅6 = 13
x +12 = 13 | -12
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +3y = -23 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-6)
denn 5⋅( - 1 ) +3⋅( - 6 ) = -5 -18 = -23

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|-11)
denn 5⋅2 +3⋅( - 11 ) = 10 -33 = -23

Oder : (-4|-1)
denn 5⋅( - 4 ) +3⋅( - 1 ) = -20 -3 = -23

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3y = -12 (I) -4x +4y = 32 (II)

Lösung einblenden
-3y = -12 (I) -4x +4y = 32 (II)

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

-3y = -12 |:(-3 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

+y = 4 (I) -4x +4y = 32 (II)

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

-4x + 4 · 4 = 32
-4x +16 = 32 | -16
-4x = 16 |:(-4 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = 11 (I) -2x +5y = -28 (II)

Lösung einblenden
x -2y = 11 (I) -2x +5y = -28 (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 +5y = -28 (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 ) +5y = -28
-22 -4y +5y = -28
y -22 = -28 | +22
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 +2⋅( -6 )

= 11 -12

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +5y = 13 (I) -2x +y = 9 (II)

Lösung einblenden
-2x +5y = 13 (I) -2x +y = 9 (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 = 9
y -2x = 9 | +2x
y = 9 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +5y = 13 (I) +y = ( 9 +2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 9 +2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 5 · ( 9 +2x ) = 13
-2x +45 +10x = 13
8x +45 = 13 | -45
8x = -32 |:8
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 +2⋅( -4 )

= 9 -8

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 2 x - 1 4 y = 3 2 (I) x + 1 5 y = 3 (II)

Lösung einblenden
1 2 x - 1 4 y = 3 2 (I) x + 1 5 y = 3 (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 + 1 5 y = 3 |⋅ 5
5( x + 1 5 y) = 15
5x + y = 15 | - y
5x = 15 - y |:5
x = 3 - 1 5 y

Als neues LGS erhält man so:

1 2 x - 1 4 y = 3 2 (I) x = ( 3 - 1 5 y ) (II)

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

1 2 · ( 3 - 1 5 y ) - 1 4 y = 3 2
3 2 - 1 10 y - 1 4 y = 3 2
- 7 20 y + 3 2 = 3 2 |⋅ 20
20( - 7 20 y + 3 2 ) = 30
-7y +30 = 30 | -30
-7y = 0 |:(-7 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 - 1 5 ⋅( 0 )

= 3 +0

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 und y = -5 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 -2y = ?

9x -7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

5x -2y = -10 +10 = 0

9x -7y = -18 +35 = 17

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -2y = 0

9x -7y = 17

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -16y = 10 (I) -x +4y = -2 (II)

Lösung einblenden
4x -16y = 10 (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:

4x -16y = 10 (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:

4 · ( 2 +4y ) -16y = 10
8 +16y -16y = 10
8 = 10 | -8
0 = 2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29. Wenn man aber vom 2-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 29 (I) 2x -4y = -6 (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 +6y = 29 | -6y
x = 29 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -6y ) (I) 2x -4y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 29 -6y ) -4y = -6
58 -12y -4y = -6
-16y +58 = -6 | -58
-16y = -64 |:(-16 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -6⋅4

= 29 -24

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 4