Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|-1) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -1 in die Gleichung ein und erhält:

-2x -2( -1 ) = 2

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -2( -1 ) = 2
-2x +2 = 2 | -2
-2x = 0 |:(-2 )
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -3y = 8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|4)
denn 5⋅4 -34 = 20 -12 = 8

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

Oder : (7|9)
denn 5⋅7 -39 = 35 -27 = 8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +3y = 6 (I) -3x = 18 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = 6 (I) -3x = 18 (II)

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

-3x = 18 |:(-3 )
x = -6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -6 ) +3y = 6
24 +3y = 6
3y +24 = 6 | -24
3y = -18 |:3
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 7 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x + 2 · ( 7 -4x ) = -7
x +14 -8x = -7
-7x +14 = -7 | -14
-7x = -21 |:(-7 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 -43

= 7 -12

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -5 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 3 · ( -5 +4x ) = 3
-3x -15 +12x = 3
9x -15 = 3 | +15
9x = 18 |:9
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 +42

= -5 +8

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-7x +1 + y = -5x +4 (I)
4 -3y = -x (II)

Lösung einblenden

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

-7x +1 + y = -5x +4 | -1 +5x (I)
4 -3y = -x | -4 + x (II)
-2x +y = 3 (I) x -3y = -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 -3y = -4 | +3y
x = -4 +3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -4 +3y ) + y = 3
8 -6y + y = 3
-5y +8 = 3 | -8
-5y = -5 |:(-5 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 +31

= -4 +3

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = 2 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 -4y = ?

6x -10y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

3x -4y = -3 -8 = -11

6x -10y = -6 -20 = -26

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -4y = -11

6x -10y = -26

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-8x +12y = 15 (I) 2x -3y = -3 (II)

Lösung einblenden
-8x +12y = 15 (I) 2x -3y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-8x +12y = 15
12y -8x = 15 | +8x
12y = 15 +8x |:12
y = 5 4 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 5 4 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -3 · ( 5 4 + 2 3 x ) = -3
2x - 15 4 -2x = -3
- 15 4 = -3 | + 15 4
0 = 3 4

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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 19. Wenn man aber vom 4-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 19 (I) 4x -2y = 10 (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 +5y = 19 | -5y
x = 19 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 19 -5y ) (I) 4x -2y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 19 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 19 -5y ) -2y = 10
76 -20y -2y = 10
-22y +76 = 10 | -76
-22y = -66 |:(-22 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 -53

= 19 -15

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 3