Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +4y = 18 .

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

Lösung einblenden

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

-x +43 = 18

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +43 = 18
-x +12 = 18 | -12
-x = 6 |:(-1 )
x = -6

Die Lösung ist somit: (-6|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +3y = 15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|0)
denn -5⋅( - 3 ) +30 = 15 +0 = 15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|5)
denn -5⋅0 +35 = 0 +15 = 15

Oder : (-6|-5)
denn -5⋅( - 6 ) +3( - 5 ) = 30 -15 = 15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = 6 (I) -3x -4y = -30 (II)

Lösung einblenden
3x = 6 (I) -3x -4y = -30 (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 = 6 |:3
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

x = 2 (I) -3x -4y = -30 (II)

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

-3 · 2 -4y = -30
-6 -4y = -30
-4y -6 = -30 | +6
-4y = -24 |:(-4 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -4y = 8 (I) 3x +y = 2 (II)

Lösung einblenden
-4x -4y = 8 (I) 3x +y = 2 (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 = 2
y +3x = 2 | -3x
y = 2 -3x

Als neues LGS erhält man so:

-4x -4y = 8 (I) +y = ( 2 -3x ) (II)

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

-4x -4 · ( 2 -3x ) = 8
-4x -8 +12x = 8
8x -8 = 8 | +8
8x = 16 |:8
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -32

= 2 -6

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +5y = 36 (I) x +4y = 22 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = 36 (I) x +4y = 22 (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 = 22 | -4y
x = 22 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +5y = 36 (I) x = ( 22 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 22 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 22 -4y ) +5y = 36
-66 +12y +5y = 36
17y -66 = 36 | +66
17y = 102 |:17
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 22 -46

= 22 -24

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 3 2 x + 3 2 y = -15 (I) -x - 2 5 y = -3 (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 - 2 5 y = -3 |⋅ 5
5( -x - 2 5 y) = -15
-5x -2y = -15 | +2y
-5x = -15 +2y |:(-5 )
x = 3 - 2 5 y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

- 3 2 · ( 3 - 2 5 y ) + 3 2 y = -15
- 9 2 + 3 5 y + 3 2 y = -15
21 10 y - 9 2 = -15 |⋅ 10
10( 21 10 y - 9 2 ) = -150
21y -45 = -150 | +45
21y = -105 |:21
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 - 2 5 ( -5 )

= 3 +2

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 und y = 4 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 -4y = ?

-4x -19y = ?

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

-1x -4y = 5 -16 = -11

-4x -19y = 20 -76 = -56

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -4y = -11

-4x -19y = -56

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +3y = 3 (I) 16x -12y = -9 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = 3 (I) 16x -12y = -9 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 + 4 3 x ) (I) 16x -12y = -9 (II)

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

16x -12 · ( 1 + 4 3 x ) = -9
16x -12 -16x = -9
-12 = -9 | +12
0 = 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 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 18. Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -26. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 18 (I) 3x -7y = -26 (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 = 18 | -3y
x = 18 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 18 -3y ) (I) 3x -7y = -26 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 18 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 18 -3y ) -7y = -26
54 -9y -7y = -26
-16y +54 = -26 | -54
-16y = -80 |:(-16 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 18 -35

= 18 -15

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 5