Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -4y = 10 .

Bestimme x so, dass (x|-4) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -4 in die Gleichung ein und erhält:

2x -4⋅( -4 ) = 10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x -4⋅( -4 ) = 10
2x +16 = 10 | -16
2x = -6 |:2
x = -3

Die Lösung ist somit: (-3|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-4)
denn 5⋅( - 1 ) -2⋅( - 4 ) = -5 +8 = 3

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-9)
denn 5⋅( - 3 ) -2⋅( - 9 ) = -15 +18 = 3

Oder : (1|1)
denn 5⋅1 -2⋅1 = 5 -2 = 3

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-y = -3 |:(-1 )
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = 10 (I) -4x +y = 18 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = 10 (I) -4x +y = 18 (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:

-4x + y = 18
y -4x = 18 | +4x
y = 18 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-x +3y = 10 (I) +y = ( 18 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 18 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-x + 3 · ( 18 +4x ) = 10
-x +54 +12x = 10
11x +54 = 10 | -54
11x = -44 |:11
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 18 +4⋅( -4 )

= 18 -16

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +4y = -20 (I) -x +4y = -4 (II)

Lösung einblenden
-5x +4y = -20 (I) -x +4y = -4 (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 = -4 | -4y
-x = -4 -4y |:(-1 )
x = 4 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-5x +4y = -20 (I) x = ( 4 +4y ) (II)

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

-5 · ( 4 +4y ) +4y = -20
-20 -20y +4y = -20
-16y -20 = -20 | +20
-16y = 0 |:(-16 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 +4⋅( 0 )

= 4 +0

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2 5 x + 2 3 y = 62 15 (I) 1 4 x - 1 4 y = - 3 4 (II)

Lösung einblenden
2 5 x + 2 3 y = 62 15 (I) 1 4 x - 1 4 y = - 3 4 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2 5 x + 2 3 y = 62 15
2 3 y + 2 5 x = 62 15 |⋅ 15
15( 2 3 y + 2 5 x) = 62
10y +6x = 62 | -6x
10y = 62 -6x |:10
y = 31 5 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 31 5 - 3 5 x ) (I) 1 4 x - 1 4 y = - 3 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 31 5 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 4 x - 1 4 · ( 31 5 - 3 5 x ) = - 3 4
1 4 x - 31 20 + 3 20 x = - 3 4
2 5 x - 31 20 = - 3 4 |⋅ 20
20( 2 5 x - 31 20 ) = -15
8x -31 = -15 | +31
8x = 16 |:8
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 31 5 - 3 5 ⋅2

= 31 5 - 6 5

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

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 -4y = ?

-8x -8y = ?

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

-5x -4y = 10 +20 = 30

-8x -8y = 16 +40 = 56

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -4y = 30

-8x -8y = 56

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x +3y = 27 (I) 3x -3y = 15 (II)

Lösung einblenden
4x +3y = 27 (I) 3x -3y = 15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +3y = 27
3y +4x = 27 | -4x
3y = 27 -4x |:3
y = 9 - 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 - 4 3 x ) (I) 3x -3y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 9 - 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -3 · ( 9 - 4 3 x ) = 15
3x -27 +4x = 15
7x -27 = 15 | +27
7x = 42 |:7
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 - 4 3 ⋅6

= 9 -8

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 5. Wenn man aber vom 4-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 5 (I) 4x -5y = 7 (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 = 5 | -2y
x = 5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 5 -2y ) (I) 4x -5y = 7 (II)

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

4 · ( 5 -2y ) -5y = 7
20 -8y -5y = 7
-13y +20 = 7 | -20
-13y = -13 |:(-13 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -2⋅1

= 5 -2

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 1