Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x + y = 14 .

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

Lösung einblenden

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

-2x + 6 = 14

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x + 6 = 14
-2x +6 = 14 | -6
-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +2y = 11 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-2)
denn -5⋅( - 3 ) +2( - 2 ) = 15 -4 = 11

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|3)
denn -5⋅( - 1 ) +23 = 5 +6 = 11

Oder : (-5|-7)
denn -5⋅( - 5 ) +2( - 7 ) = 25 -14 = 11

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 4 · ( -1 ) = 2
-3x -4 = 2 | +4
-3x = 6 |:(-3 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +4y = 26 (I) x -3y = -12 (II)

Lösung einblenden
2x +4y = 26 (I) x -3y = -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 -3y = -12 | +3y
x = -12 +3y

Als neues LGS erhält man so:

2x +4y = 26 (I) x = ( -12 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -12 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -12 +3y ) +4y = 26
-24 +6y +4y = 26
10y -24 = 26 | +24
10y = 50 |:10
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -12 +35

= -12 +15

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -3y = -21 (I) x -2y = 4 (II)

Lösung einblenden
-3x -3y = -21 (I) x -2y = 4 (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 -2y = 4 | +2y
x = 4 +2y

Als neues LGS erhält man so:

-3x -3y = -21 (I) x = ( 4 +2y ) (II)

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

-3 · ( 4 +2y ) -3y = -21
-12 -6y -3y = -21
-9y -12 = -21 | +12
-9y = -9 |:(-9 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 +21

= 4 +2

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3( -x +1 ) + y = 0 (I)
2y = 5( -x +1 ) (II)

Lösung einblenden

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

3( -x +1 ) + y = 0 (I)
2y = 5( -x +1 ) (II)
-3x +3 + y = 0 | -3 (I)
2y = -5x +5 | + 5x (II)
-3x +y = -3 (I) 5x +2y = 5 (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:

-3x + y = -3
y -3x = -3 | +3x
y = -3 +3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5x + 2 · ( -3 +3x ) = 5
5x -6 +6x = 5
11x -6 = 5 | +6
11x = 11 |:11
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 +31

= -3 +3

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (1|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 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.:

4x -1y = ?

3x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

4x -1y = 8 +4 = 12

3x +2y = 6 -8 = -2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -1y = 12

3x +2y = -2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x -2y = -1
-2y -2x = -1 | +2x
-2y = -1 +2x |:(-2 )
y = 1 2 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x + 4 · ( 1 2 - x ) = 4
4x +2 -4x = 4
2 = 4 | -2
0 = 2

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 17. Wenn man aber vom 5-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 17 (I) 5x -5y = 5 (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 = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 5x -5y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 17 -3y ) -5y = 5
85 -15y -5y = 5
-20y +85 = 5 | -85
-20y = -80 |:(-20 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -34

= 17 -12

= 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