Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x + y = -12 .

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

Lösung einblenden

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

4x + 4 = -12

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

4x + 4 = -12
4x +4 = -12 | -4
4x = -16 |:4
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|0)
denn -2⋅( - 3 ) +20 = 6 +0 = 6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|2)
denn -2⋅( - 1 ) +22 = 2 +4 = 6

Oder : (-5|-2)
denn -2⋅( - 5 ) +2( - 2 ) = 10 -4 = 6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +2y = 0 (I) 4x = -20 (II)

Lösung einblenden
-2x +2y = 0 (I) 4x = -20 (II)

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

4x = -20 |:4
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

-2x +2y = 0 (I) x = -5 (II)

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

-2 · ( -5 ) +2y = 0
10 +2y = 0
2y +10 = 0 | -10
2y = -10 |:2
y = -5

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|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -12 (I) -x +3y = -16 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -12 (I) -x +3y = -16 (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 +3y = -16 | -3y
-x = -16 -3y |:(-1 )
x = 16 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = -12 (I) x = ( 16 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 16 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 16 +3y ) +4y = -12
16 +3y +4y = -12
7y +16 = -12 | -16
7y = -28 |:7
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 +3( -4 )

= 16 -12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +3y = 0 (I) 4x -y = -28 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 0 (I) 4x -y = -28 (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 = -28
-y +4x = -28 | -4x
-y = -28 -4x |:(-1 )
y = 28 +4x

Als neues LGS erhält man so:

2x +3y = 0 (I) +y = ( 28 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 28 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 3 · ( 28 +4x ) = 0
2x +84 +12x = 0
14x +84 = 0 | -84
14x = -84 |:14
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 28 +4( -6 )

= 28 -24

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

1 2 x - 1 3 y = 4 3
- 1 3 y + 1 2 x = 4 3 |⋅ 6
6( - 1 3 y + 1 2 x) = 8
-2y +3x = 8 | -3x
-2y = 8 -3x |:(-2 )
y = -4 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 3 x - 2 3 · ( -4 + 3 2 x ) = 4 3
2 3 x + 8 3 - x = 4 3
- 1 3 x + 8 3 = 4 3 |⋅ 3
3( - 1 3 x + 8 3 ) = 4
-x +8 = 4 | -8
-x = -4 |:(-1 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 + 3 2 4

= -4 +6

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

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.:

-3x +5y = ?

1x -3y = ?

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

-3x +5y = 6 +25 = 31

1x -3y = -2 -15 = -17

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +5y = 31

1x -3y = -17

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +2y = -4 (I) x +4y = -12 (II)

Lösung einblenden
x +2y = -4 (I) x +4y = -12 (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 = -12 | -4y
x = -12 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x +2y = -4 (I) x = ( -12 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -12 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -12 -4y ) +2y = -4
-12 -4y +2y = -4
-2y -12 = -4 | +12
-2y = 8 |:(-2 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -12 -4( -4 )

= -12 +16

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16. Wenn man aber vom 2-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -12. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 16 (I) 2x -5y = -12 (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 +3y = 16 | -3y
x = 16 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -3y ) (I) 2x -5y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 16 -3y ) -5y = -12
32 -6y -5y = -12
-11y +32 = -12 | -32
-11y = -44 |:(-11 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -34

= 16 -12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 4