Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +2y = -16 .

Bestimme y so, dass (-2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -2 in die Gleichung ein und erhält:

5( -2 ) +2y = -16

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

5( -2 ) +2y = -16
-10 +2y = -16
2y -10 = -16 | +10
2y = -6 |:2
y = -3

Die Lösung ist somit: (-2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +4y = 8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|1)
denn 4⋅1 +41 = 4 +4 = 8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|-3)
denn 4⋅5 +4( - 3 ) = 20 -12 = 8

Oder : (-3|5)
denn 4⋅( - 3 ) +45 = -12 +20 = 8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -3y = -17 (I) 3x = 3 (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 = 3 |:3
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = -17 (I) x = 1 (II)

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

1 · 1 -3y = -17
1 -3y = -17
-3y +1 = -17 | -1
-3y = -18 |:(-3 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -22 (I) 2x +3y = 0 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -22 (I) 2x +3y = 0 (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 -4y = -22 | +4y
x = -22 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -22 +4y ) (I) 2x +3y = 0 (II)

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

2 · ( -22 +4y ) +3y = 0
-44 +8y +3y = 0
11y -44 = 0 | +44
11y = 44 |:11
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -22 +44

= -22 +16

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +y = 15 (I) -2x +3y = -7 (II)

Lösung einblenden
-5x +y = 15 (I) -2x +3y = -7 (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:

-5x + y = 15
y -5x = 15 | +5x
y = 15 +5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 15 +5x ) (I) -2x +3y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 15 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 3 · ( 15 +5x ) = -7
-2x +45 +15x = -7
13x +45 = -7 | -45
13x = -52 |:13
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 15 +5( -4 )

= 15 -20

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 4 x - 3 2 y = - 21 2 (I) 2 5 x + 1 2 y = 22 5 (II)

Lösung einblenden
- 3 4 x - 3 2 y = - 21 2 (I) 2 5 x + 1 2 y = 22 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 3 4 x - 3 2 y = - 21 2
- 3 2 y - 3 4 x = - 21 2 |⋅ 4
4( - 3 2 y - 3 4 x) = -42
-6y -3x = -42 | +3x
-6y = -42 +3x |:(-6 )
y = 7 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 - 1 2 x ) (I) 2 5 x + 1 2 y = 22 5 (II)

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

2 5 x + 1 2 · ( 7 - 1 2 x ) = 22 5
2 5 x + 7 2 - 1 4 x = 22 5
3 20 x + 7 2 = 22 5 |⋅ 20
20( 3 20 x + 7 2 ) = 88
3x +70 = 88 | -70
3x = 18 |:3
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 - 1 2 6

= 7 -3

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-5x +4y = ?

-1x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-5x +4y = -25 +4 = -21

-1x -1y = -5 -1 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +4y = -21

-1x -1y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +y = -3 (I) -9x -3y = 6 (II)

Lösung einblenden
3x +y = -3 (I) -9x -3y = 6 (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) -9x -3y = 6 (II)

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

-9x -3 · ( -3 -3x ) = 6
-9x +9 +9x = 6
9 = 6 | -9
0 = -3

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 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 8. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 29 (I) 4x -3y = 8 (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 +6y = 29 | -6y
x = 29 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -6y ) (I) 4x -3y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 29 -6y ) -3y = 8
116 -24y -3y = 8
-27y +116 = 8 | -116
-27y = -108 |:(-27 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -64

= 29 -24

= 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