Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +3y = -9 .

Bestimme y so, dass (6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 6 in die Gleichung ein und erhält:

-5⋅6 +3y = -9

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5⋅6 +3y = -9
-30 +3y = -9
3y -30 = -9 | +30
3y = 21 |:3
y = 7

Die Lösung ist somit: (6|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-5)
denn 2⋅( - 4 ) +4⋅( - 5 ) = -8 -20 = -28

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|-7)
denn 2⋅0 +4⋅( - 7 ) = 0 -28 = -28

Oder : (-8|-3)
denn 2⋅( - 8 ) +4⋅( - 3 ) = -16 -12 = -28

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -15 (I) -x -3y = 7 (II)

Lösung einblenden
-3x = -15 (I) -x -3y = 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:

-3x = -15 |:(-3 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) -x -3y = 7 (II)

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

-1 · 5 -3y = 7
-5 -3y = 7
-3y -5 = 7 | +5
-3y = 12 |:(-3 )
y = -4

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|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -22 (I) -3x -y = 22 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -22 (I) -3x -y = 22 (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 = 22
-y -3x = 22 | +3x
-y = 22 +3x |:(-1 )
y = -22 -3x

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = -22 (I) +y = ( -22 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -22 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x + 4 · ( -22 -3x ) = -22
x -88 -12x = -22
-11x -88 = -22 | +88
-11x = 66 |:(-11 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -22 -3⋅( -6 )

= -22 +18

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -1 -5y ) -5y = -3
2 +10y -5y = -3
5y +2 = -3 | -2
5y = -5 |:5
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 -5⋅( -1 )

= -1 +5

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 4 x - 1 3 y = 1 3 (I) 2 5 x + 1 2 y = 13 5 (II)

Lösung einblenden
1 4 x - 1 3 y = 1 3 (I) 2 5 x + 1 2 y = 13 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 + 3 4 x ) (I) 2 5 x + 1 2 y = 13 5 (II)

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

2 5 x + 1 2 · ( -1 + 3 4 x ) = 13 5
2 5 x - 1 2 + 3 8 x = 13 5
31 40 x - 1 2 = 13 5 |⋅ 40
40( 31 40 x - 1 2 ) = 104
31x -20 = 104 | +20
31x = 124 |:31
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 + 3 4 ⋅4

= -1 +3

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

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.:

-2x +3y = ?

-1x -1y = ?

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

-2x +3y = 10 -9 = 1

-1x -1y = 5 +3 = 8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +3y = 1

-1x -1y = 8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x -5y = -3 (I) -5x -4y = -32 (II)

Lösung einblenden
3x -5y = -3 (I) -5x -4y = -32 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 5 + 3 5 x ) (I) -5x -4y = -32 (II)

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

-5x -4 · ( 3 5 + 3 5 x ) = -32
-5x - 12 5 - 12 5 x = -32
- 37 5 x - 12 5 = -32 |⋅ 5
5( - 37 5 x - 12 5 ) = -160
-37x -12 = -160 | +12
-37x = -148 |:(-37 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 5 + 3 5 ⋅4

= 3 5 + 12 5

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 4. Wenn man aber vom 4-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

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

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 4 -2y ) (I) 4x -7y = 1 (II)

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

4 · ( 4 -2y ) -7y = 1
16 -8y -7y = 1
-15y +16 = 1 | -16
-15y = -15 |:(-15 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 -2⋅1

= 4 -2

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1