Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -2y = -7 .

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

Lösung einblenden

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

-( -7 ) -2y = -7

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -7 ) -2y = -7
7 -2y = -7
-2y +7 = -7 | -7
-2y = -14 |:(-2 )
y = 7

Die Lösung ist somit: (-7|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +5y = -6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|0)
denn 2⋅( - 3 ) +50 = -6 +0 = -6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|-2)
denn 2⋅2 +5( - 2 ) = 4 -10 = -6

Oder : (-8|2)
denn 2⋅( - 8 ) +52 = -16 +10 = -6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -2y = 7 (I) -3x = 9 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = 7 (I) -3x = 9 (II)

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

-3x = 9 |:(-3 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

-x -2y = 7 (I) x = -3 (II)

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

-1 · ( -3 ) -2y = 7
3 -2y = 7
-2y +3 = 7 | -3
-2y = 4 |:(-2 )
y = -2

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|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -6 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 +31

= -6 +3

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -5y = -25 (I) -2x +y = 5 (II)

Lösung einblenden
3x -5y = -25 (I) -2x +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:

-2x + y = 5
y -2x = 5 | +2x
y = 5 +2x

Als neues LGS erhält man so:

3x -5y = -25 (I) +y = ( 5 +2x ) (II)

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

3x -5 · ( 5 +2x ) = -25
3x -25 -10x = -25
-7x -25 = -25 | +25
-7x = 0 |:(-7 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 +2( 0 )

= 5 +0

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 4 x -3y = 69 4 (I) 3x +3y = -24 (II)

Lösung einblenden
- 3 4 x -3y = 69 4 (I) 3x +3y = -24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 3 4 x -3y = 69 4
-3y - 3 4 x = 69 4 |⋅ 4
4( -3y - 3 4 x) = 69
-12y -3x = 69 | +3x
-12y = 69 +3x |:(-12 )
y = - 23 4 - 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 23 4 - 1 4 x ) (I) 3x +3y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 23 4 - 1 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 3 · ( - 23 4 - 1 4 x ) = -24
3x - 69 4 - 3 4 x = -24
9 4 x - 69 4 = -24 |⋅ 4
4( 9 4 x - 69 4 ) = -96
9x -69 = -96 | +69
9x = -27 |:9
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 23 4 - 1 4 ( -3 )

= - 23 4 + 3 4

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

5x -1y = ?

8x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -5 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

5x -1y = -25 +3 = -22

8x -4y = -40 +12 = -28

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -1y = -22

8x -4y = -28

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -3y = -1 (I) -12x +9y = 3 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = -1 (I) -12x +9y = 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 3 + 4 3 x ) (I) -12x +9y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 1 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-12x + 9 · ( 1 3 + 4 3 x ) = 3
-12x +3 +12x = 3
3 = 3 | -3
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x 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 10. Wenn man aber vom 5-fachen von x 3 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 = 10 (I) 5x -3y = 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 = 10 | -2y
x = 10 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 -2y ) (I) 5x -3y = 11 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 10 -2y ) -3y = 11
50 -10y -3y = 11
-13y +50 = 11 | -50
-13y = -39 |:(-13 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -23

= 10 -6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 3