Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (-3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -3 in die Gleichung ein und erhält:

3( -3 ) -2y = 5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3( -3 ) -2y = 5
-9 -2y = 5
-2y -9 = 5 | +9
-2y = 14 |:(-2 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (-3|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -5y = -43 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|7)
denn -4⋅2 -57 = -8 -35 = -43

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|11)
denn -4⋅( - 3 ) -511 = 12 -55 = -43

Oder : (7|3)
denn -4⋅7 -53 = -28 -15 = -43

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = 12 (I) 4x -y = -14 (II)

Lösung einblenden
-4x = 12 (I) 4x -y = -14 (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) 4x -y = -14 (II)

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

4 · ( -3 ) - y = -14
-12 - y = -14
-y -12 = -14 | +12
-y = -2 |:(-1 )
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 -4y = 10 (I) -2x +4y = -4 (II)

Lösung einblenden
x -4y = 10 (I) -2x +4y = -4 (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 = 10 | +4y
x = 10 +4y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 10 +4y ) +4y = -4
-20 -8y +4y = -4
-4y -20 = -4 | +20
-4y = 16 |:(-4 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 +4( -4 )

= 10 -16

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +3y = 29 (I) 4x -4y = 8 (II)

Lösung einblenden
4x +3y = 29 (I) 4x -4y = 8 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +3y = 29
3y +4x = 29 | -4x
3y = 29 -4x |:3
y = 29 3 - 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 29 3 - 4 3 x ) (I) 4x -4y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 29 3 - 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -4 · ( 29 3 - 4 3 x ) = 8
4x - 116 3 + 16 3 x = 8
28 3 x - 116 3 = 8 |⋅ 3
3( 28 3 x - 116 3 ) = 24
28x -116 = 24 | +116
28x = 140 |:28
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 29 3 - 4 3 5

= 29 3 - 20 3

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 2 x - 3 5 y = 24 5 (I) 2x + 2 3 y = 28 3 (II)

Lösung einblenden
3 2 x - 3 5 y = 24 5 (I) 2x + 2 3 y = 28 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 2 x - 3 5 y = 24 5
- 3 5 y + 3 2 x = 24 5 |⋅ 10
10( - 3 5 y + 3 2 x) = 48
-6y +15x = 48 | -15x
-6y = 48 -15x |:(-6 )
y = -8 + 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -8 + 5 2 x ) (I) 2x + 2 3 y = 28 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 + 5 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 3 · ( -8 + 5 2 x ) = 28 3
2x - 16 3 + 5 3 x = 28 3
11 3 x - 16 3 = 28 3 |⋅ 3
3( 11 3 x - 16 3 ) = 28
11x -16 = 28 | +16
11x = 44 |:11
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 + 5 2 4

= -8 +10

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

-1x +3y = ?

2x -9y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-1x +3y = 4 +15 = 19

2x -9y = -8 -45 = -53

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +3y = 19

2x -9y = -53

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-6x +9y = 7 (I) 2x -3y = -2 (II)

Lösung einblenden
-6x +9y = 7 (I) 2x -3y = -2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-6x +9y = 7
9y -6x = 7 | +6x
9y = 7 +6x |:9
y = 7 9 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 9 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -3 · ( 7 9 + 2 3 x ) = -2
2x - 7 3 -2x = -2
- 7 3 = -2 | + 7 3
0 = 1 3

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 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -3. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 29 (I) 5x -7y = -3 (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) 5x -7y = -3 (II)

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

5 · ( 29 -6y ) -7y = -3
145 -30y -7y = -3
-37y +145 = -3 | -145
-37y = -148 |:(-37 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -64

= 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