Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +2y = 21 .

Bestimme x so, dass (x|-2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -2 in die Gleichung ein und erhält:

-5x +2( -2 ) = 21

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x +2( -2 ) = 21
-5x -4 = 21 | +4
-5x = 25 |:(-5 )
x = -5

Die Lösung ist somit: (-5|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|-7)
denn 1⋅2 +2( - 7 ) = 2 -14 = -12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-8)
denn 1⋅4 +2( - 8 ) = 4 -16 = -12

Oder : (0|-6)
denn 1⋅0 +2( - 6 ) = 0 -12 = -12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -4y = -40 (I) -2x = 10 (II)

Lösung einblenden
4x -4y = -40 (I) -2x = 10 (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 = 10 |:(-2 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

4x -4y = -40 (I) x = -5 (II)

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

4 · ( -5 ) -4y = -40
-20 -4y = -40
-4y -20 = -40 | +20
-4y = -20 |:(-4 )
y = 5

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|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 -31

= 2 -3

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = 5 (I) 2x +5y = -10 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -5 +3y ) (I) 2x +5y = -10 (II)

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

2 · ( -5 +3y ) +5y = -10
-10 +6y +5y = -10
11y -10 = -10 | +10
11y = 0 |:11
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 +30

= -5 +0

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 3 x + 1 5 y = - 8 15 (I) -3x -y = -2 (II)

Lösung einblenden
- 1 3 x + 1 5 y = - 8 15 (I) -3x -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:

-3x - y = -2
-y -3x = -2 | +3x
-y = -2 +3x |:(-1 )
y = 2 -3x

Als neues LGS erhält man so:

- 1 3 x + 1 5 y = - 8 15 (I) +y = ( 2 -3x ) (II)

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

- 1 3 x + 1 5 · ( 2 -3x ) = - 8 15
- 1 3 x + 2 5 - 3 5 x = - 8 15
- 14 15 x + 2 5 = - 8 15 |⋅ 15
15( - 14 15 x + 2 5 ) = -8
-14x +6 = -8 | -6
-14x = -14 |:(-14 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -31

= 2 -3

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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.:

-3x -4y = ?

-1x +1y = ?

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

-3x -4y = -15 +8 = -7

-1x +1y = -5 -2 = -7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -4y = -7

-1x +1y = -7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x +5y = -5
5y -4x = -5 | +4x
5y = -5 +4x |:5
y = -1 + 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 2 · ( -1 + 4 5 x ) = -2
-3x -2 + 8 5 x = -2
- 7 5 x -2 = -2 |⋅ 5
5( - 7 5 x -2 ) = -10
-7x -10 = -10 | +10
-7x = 0 |:(-7 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 + 4 5 ( 0 )

= -1 +0

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 25. Wenn man aber vom 5-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 15. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 25 (I) 5x -2y = 15 (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 = 25 | -4y
x = 25 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 25 -4y ) (I) 5x -2y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 25 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 25 -4y ) -2y = 15
125 -20y -2y = 15
-22y +125 = 15 | -125
-22y = -110 |:(-22 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 25 -45

= 25 -20

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5