Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +3y = -19 .

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

Lösung einblenden

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

2⋅1 +3y = -19

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

2⋅1 +3y = -19
2 +3y = -19
3y +2 = -19 | -2
3y = -21 |:3
y = -7

Die Lösung ist somit: (1|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x +5y = 63 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|7)
denn -4⋅( - 7 ) +5⋅7 = 28 +35 = 63

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|11)
denn -4⋅( - 2 ) +5⋅11 = 8 +55 = 63

Oder : (-12|3)
denn -4⋅( - 12 ) +5⋅3 = 48 +15 = 63

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +4y = -5 (I) -2y = 10 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = -5 (I) -2y = 10 (II)

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

-2y = 10 |:(-2 )
y = -5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( 4 +2y ) -2y = 28
-12 -6y -2y = 28
-8y -12 = 28 | +12
-8y = 40 |:(-8 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 4 +2⋅( -5 )

= 4 -10

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -5y = -1 (I) -4x -3y = 4 (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 = -1 | +5y
x = -1 +5y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -1 +5y ) -3y = 4
4 -20y -3y = 4
-23y +4 = 4 | -4
-23y = 0 |:(-23 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 +5⋅( 0 )

= -1 +0

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 2 3 x +y = - 5 3 (I) -2x +y = 1 (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:

-2x + y = 1
y -2x = 1 | +2x
y = 1 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

- 2 3 x + 1 · ( 1 +2x ) = - 5 3
- 2 3 x +1 +2x = - 5 3
4 3 x +1 = - 5 3 |⋅ 3
3( 4 3 x +1 ) = -5
4x +3 = -5 | -3
4x = -8 |:4
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 +2⋅( -2 )

= 1 -4

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

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.:

-2x -5y = ?

-6x -13y = ?

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

-2x -5y = -4 -25 = -29

-6x -13y = -12 -65 = -77

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -5y = -29

-6x -13y = -77

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
x -2y = 5 (I) 2x +5y = 1 (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 -2y = 5 | +2y
x = 5 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 5 +2y ) (I) 2x +5y = 1 (II)

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

2 · ( 5 +2y ) +5y = 1
10 +4y +5y = 1
9y +10 = 1 | -10
9y = -9 |:9
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 +2⋅( -1 )

= 5 -2

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

In einem Raum brennen 7 LED-Leuchtmittel gleichen Typs und 4 baugleiche Halogenleuchten. Insgesamt verbrauchen alle Lichter in diesem Raum 122 Watt. In einem anderen Raum verbrauchen 5 LED-Leuchtmittel und 3 Halogenleuchten zusammen 90 Watt.Wie viel Watt verbraucht eine LED-Lampe, wie viel eine Halogenlampe?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als Stromverbrauch einer LED und y als Stromverbrauch einer Halogenlampe und

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

7x +4y = 122 (I) 5x +3y = 90 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

7x +4y = 122
4y +7x = 122 | -7x
4y = 122 -7x |:4
y = 61 2 - 7 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 61 2 - 7 4 x ) (I) 5x +3y = 90 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 61 2 - 7 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 3 · ( 61 2 - 7 4 x ) = 90
5x + 183 2 - 21 4 x = 90
- 1 4 x + 183 2 = 90 |⋅ 4
4( - 1 4 x + 183 2 ) = 360
-x +366 = 360 | -366
-x = -6 |:(-1 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 61 2 - 7 4 ⋅6

= 61 2 - 21 2

= 20

also

y = 20

Die Lösung des LGS ist damit: (6|20)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

Stromverbrauch einer LED (x-Wert): 6

Stromverbrauch einer Halogenlampe (y-Wert): 20