Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +4y = -28 .

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

Lösung einblenden

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

-2x +4⋅( -7 ) = -28

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x +4⋅( -7 ) = -28
-2x -28 = -28 | +28
-2x = 0 |:(-2 )
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -2y = 18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-1)
denn 4⋅4 -2⋅( - 1 ) = 16 +2 = 18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|-5)
denn 4⋅2 -2⋅( - 5 ) = 8 +10 = 18

Oder : (6|3)
denn 4⋅6 -2⋅3 = 24 -6 = 18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = -12 (I) x -y = 7 (II)

Lösung einblenden
-4x = -12 (I) x -y = 7 (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 = -12 |:(-4 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

x = 3 (I) x -y = 7 (II)

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

1 · 3 - y = 7
3 - y = 7
-y +3 = 7 | -3
-y = 4 |:(-1 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = -13 (I) x +4y = 25 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = -13 (I) x +4y = 25 (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 = 25 | -4y
x = 25 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-x -2y = -13 (I) x = ( 25 -4y ) (II)

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

-1 · ( 25 -4y ) -2y = -13
-25 +4y -2y = -13
2y -25 = -13 | +25
2y = 12 |:2
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 25 -4⋅6

= 25 -24

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +4y = 25 (I) -3x +y = -5 (II)

Lösung einblenden
3x +4y = 25 (I) -3x +y = -5 (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 = -5
y -3x = -5 | +3x
y = -5 +3x

Als neues LGS erhält man so:

3x +4y = 25 (I) +y = ( -5 +3x ) (II)

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

3x + 4 · ( -5 +3x ) = 25
3x -20 +12x = 25
15x -20 = 25 | +20
15x = 45 |:15
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 +3⋅3

= -5 +9

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2 3 x + 2 3 y = 10 3 (I) - 3 5 x -y = - 19 5 (II)

Lösung einblenden
2 3 x + 2 3 y = 10 3 (I) - 3 5 x -y = - 19 5 (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:

- 3 5 x - y = - 19 5
-y - 3 5 x = - 19 5 |⋅ 5
5( -y - 3 5 x) = -19
-5y -3x = -19 | +3x
-5y = -19 +3x |:(-5 )
y = 19 5 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

2 3 x + 2 3 y = 10 3 (I) +y = ( 19 5 - 3 5 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 19 5 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2 3 x + 2 3 · ( 19 5 - 3 5 x ) = 10 3
2 3 x + 38 15 - 2 5 x = 10 3
4 15 x + 38 15 = 10 3 |⋅ 15
15( 4 15 x + 38 15 ) = 50
4x +38 = 50 | -38
4x = 12 |:4
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 5 - 3 5 ⋅3

= 19 5 - 9 5

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

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.:

1x +3y = ?

5x +13y = ?

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

1x +3y = 3 -6 = -3

5x +13y = 15 -26 = -11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +3y = -3

5x +13y = -11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +y = 21 (I) 4x -2y = 28 (II)

Lösung einblenden
5x +y = 21 (I) 4x -2y = 28 (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:

5x + y = 21
y +5x = 21 | -5x
y = 21 -5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 21 -5x ) (I) 4x -2y = 28 (II)

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

4x -2 · ( 21 -5x ) = 28
4x -42 +10x = 28
14x -42 = 28 | +42
14x = 70 |:14
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 21 -5⋅5

= 21 -25

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 2 Stunden wandern. Danach hat sie 4 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 420 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1110 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:

2x -4y = 420 (I) 4x -2y = 1110 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -4y = 420
-4y +2x = 420 | -2x
-4y = 420 -2x |:(-4 )
y = -105 + 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -105 + 1 2 x ) (I) 4x -2y = 1110 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -105 + 1 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( -105 + 1 2 x ) = 1110
4x +210 - x = 1110
3x +210 = 1110 | -210
3x = 900 |:3
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -105 + 1 2 ⋅300

= -105 +150

= 45

also

y = 45

Die Lösung des LGS ist damit: (300|45)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 45