Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -2y = -11 .

Bestimme x so, dass (x|4) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 4 in die Gleichung ein und erhält:

-3x -24 = -11

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-3x -24 = -11
-3x -8 = -11 | +8
-3x = -3 |:(-3 )
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -3y = 38 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-6)
denn -5⋅( - 4 ) -3( - 6 ) = 20 +18 = 38

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-7|-1)
denn -5⋅( - 7 ) -3( - 1 ) = 35 +3 = 38

Oder : (-1|-11)
denn -5⋅( - 1 ) -3( - 11 ) = 5 +33 = 38

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = 14 (I) 4x = 24 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 14 (I) 4x = 24 (II)

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

4x = 24 |:4
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

3x +y = 14 (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:

3 · 6 + y = 14
18 + y = 14
y +18 = 14 | -18
y = -4

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|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -3y = -22 (I) x -3y = -17 (II)

Lösung einblenden
-4x -3y = -22 (I) x -3y = -17 (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 = -17 | +3y
x = -17 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -3y = -22 (I) x = ( -17 +3y ) (II)

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

-4 · ( -17 +3y ) -3y = -22
68 -12y -3y = -22
-15y +68 = -22 | -68
-15y = -90 |:(-15 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -17 +36

= -17 +18

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +5y = 45 (I) 4x -y = -26 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = 45 (I) 4x -y = -26 (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 = -26
-y +4x = -26 | -4x
-y = -26 -4x |:(-1 )
y = 26 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-3x +5y = 45 (I) +y = ( 26 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 26 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x + 5 · ( 26 +4x ) = 45
-3x +130 +20x = 45
17x +130 = 45 | -130
17x = -85 |:17
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 26 +4( -5 )

= 26 -20

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

- 1 3 x + y = 2
y - 1 3 x = 2 |⋅ 3
3( y - 1 3 x) = 6
3y - x = 6 | + x
3y = 6 + x |:3
y = 2 + 1 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 + 1 3 6

= 2 +2

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

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 = ?

-3x -11y = ?

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

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

-3x -11y = -6 -55 = -61

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -5y = -29

-3x -11y = -61

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
x -3y = -1 (I) -4x +12y = 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 -3y = -1 | +3y
x = -1 +3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -1 +3y ) +12y = 4
4 -12y +12y = 4
4 = 4 | -4
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 14. Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -23. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 14 (I) 3x -7y = -23 (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 = 14 | -2y
x = 14 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 -2y ) (I) 3x -7y = -23 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 14 -2y ) -7y = -23
42 -6y -7y = -23
-13y +42 = -23 | -42
-13y = -65 |:(-13 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -25

= 14 -10

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5