Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +4y = 41 .

Bestimme y so, dass (5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 5 in die Gleichung ein und erhält:

55 +4y = 41

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

55 +4y = 41
25 +4y = 41
4y +25 = 41 | -25
4y = 16 |:4
y = 4

Die Lösung ist somit: (5|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -2y = 1 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-3)
denn 5⋅( - 1 ) -2( - 3 ) = -5 +6 = 1

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-8)
denn 5⋅( - 3 ) -2( - 8 ) = -15 +16 = 1

Oder : (1|2)
denn 5⋅1 -22 = 5 -4 = 1

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = 22 (I) -4y = 24 (II)

Lösung einblenden
x -3y = 22 (I) -4y = 24 (II)

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

-4y = 24 |:(-4 )
y = -6

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = 22 (I) +y = -6 (II)

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

x -3 · ( -6 ) = 22
x +18 = 22 | -18
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = -7 (I) 4x +y = 16 (II)

Lösung einblenden
x +3y = -7 (I) 4x +y = 16 (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 = 16
y +4x = 16 | -4x
y = 16 -4x

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = -7 (I) +y = ( 16 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 16 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x + 3 · ( 16 -4x ) = -7
x +48 -12x = -7
-11x +48 = -7 | -48
-11x = -55 |:(-11 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 16 -45

= 16 -20

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -y = 22 (I) -5x -5y = 50 (II)

Lösung einblenden
-4x -y = 22 (I) -5x -5y = 50 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-4x - y = 22
-y -4x = 22 | +4x
-y = 22 +4x |:(-1 )
y = -22 -4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -22 -4x ) (I) -5x -5y = 50 (II)

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

-5x -5 · ( -22 -4x ) = 50
-5x +110 +20x = 50
15x +110 = 50 | -110
15x = -60 |:15
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -22 -4( -4 )

= -22 +16

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = -3x +4( 5 - y) (I)
x = 4x +5 - y (II)

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

0 = -3x +4( 5 - y) (I)
x = 4x +5 - y (II)
0 = -3x +20 -4y | + 3x +4y (I)
x = 4x +5 - y | -4x + y (II)
3x +4y = 20 (I) -3x +y = 5 (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 = 5
y -3x = 5 | +3x
y = 5 +3x

Als neues LGS erhält man so:

3x +4y = 20 (I) +y = ( 5 +3x ) (II)

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

3x + 4 · ( 5 +3x ) = 20
3x +20 +12x = 20
15x +20 = 20 | -20
15x = 0 |:15
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 +30

= 5 +0

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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 +1y = ?

-1x -4y = ?

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

2x +1y = 6 -3 = 3

-1x -4y = -3 +12 = 9

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +1y = 3

-1x -4y = 9

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +y = 13 (I) -4x +5y = -19 (II)

Lösung einblenden
2x +y = 13 (I) -4x +5y = -19 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

2x + y = 13
y +2x = 13 | -2x
y = 13 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 13 -2x ) (I) -4x +5y = -19 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 13 -2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 5 · ( 13 -2x ) = -19
-4x +65 -10x = -19
-14x +65 = -19 | -65
-14x = -84 |:(-14 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 -26

= 13 -12

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 10. Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 10 (I) 6x -4y = -6 (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 = 10 | -3y
x = 10 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 -3y ) (I) 6x -4y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 10 -3y ) -4y = -6
60 -18y -4y = -6
-22y +60 = -6 | -60
-22y = -66 |:(-22 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -33

= 10 -9

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 3