Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (-5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -5 in die Gleichung ein und erhält:

-4( -5 ) -4y = 4

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-4( -5 ) -4y = 4
20 -4y = 4
-4y +20 = 4 | -20
-4y = -16 |:(-4 )
y = 4

Die Lösung ist somit: (-5|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x - y = -42 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|7)
denn 5⋅( - 7 ) -17 = -35 -7 = -42

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-8|2)
denn 5⋅( - 8 ) -12 = -40 -2 = -42

Oder : (-6|12)
denn 5⋅( - 6 ) -112 = -30 -12 = -42

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4y = 20 (I) 4x +2y = -6 (II)

Lösung einblenden
-4y = 20 (I) 4x +2y = -6 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

-4y = 20 |:(-4 )
y = -5

Als neues LGS erhält man so:

+y = -5 (I) 4x +2y = -6 (II)

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

4x + 2 · ( -5 ) = -6
4x -10 = -6 | +10
4x = 4 |:4
x = 1

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: (1|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +3y = -25 (I) x +4y = -25 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = -25 (I) x +4y = -25 (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 +4y = -25 | -4y
x = -25 -4y

Als neues LGS erhält man so:

2x +3y = -25 (I) x = ( -25 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -25 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -25 -4y ) +3y = -25
-50 -8y +3y = -25
-5y -50 = -25 | +50
-5y = 25 |:(-5 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -25 -4( -5 )

= -25 +20

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +3y = 5
3y +5x = 5 | -5x
3y = 5 -5x |:3
y = 5 3 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x -4 · ( 5 3 - 5 3 x ) = -26
3x - 20 3 + 20 3 x = -26
29 3 x - 20 3 = -26 |⋅ 3
3( 29 3 x - 20 3 ) = -78
29x -20 = -78 | +20
29x = -58 |:29
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 3 - 5 3 ( -2 )

= 5 3 + 10 3

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 2 x - 2 5 y = - 19 10 (I) - 1 4 x + 1 2 y = - 1 4 (II)

Lösung einblenden
- 1 2 x - 2 5 y = - 19 10 (I) - 1 4 x + 1 2 y = - 1 4 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 2 x - 2 5 y = - 19 10
- 2 5 y - 1 2 x = - 19 10 |⋅ 10
10( - 2 5 y - 1 2 x) = -19
-4y -5x = -19 | +5x
-4y = -19 +5x |:(-4 )
y = 19 4 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 19 4 - 5 4 x ) (I) - 1 4 x + 1 2 y = - 1 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 19 4 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 4 x + 1 2 · ( 19 4 - 5 4 x ) = - 1 4
- 1 4 x + 19 8 - 5 8 x = - 1 4
- 7 8 x + 19 8 = - 1 4 |⋅ 8
8( - 7 8 x + 19 8 ) = -2
-7x +19 = -2 | -19
-7x = -21 |:(-7 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 4 - 5 4 3

= 19 4 - 15 4

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

-2x +3y = ?

-5x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

-2x +3y = 6 +12 = 18

-5x +7y = 15 +28 = 43

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +3y = 18

-5x +7y = 43

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-12x +8y = 10 (I) 3x -2y = -2 (II)

Lösung einblenden
-12x +8y = 10 (I) 3x -2y = -2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-12x +8y = 10
8y -12x = 10 | +12x
8y = 10 +12x |:8
y = 5 4 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x -2 · ( 5 4 + 3 2 x ) = -2
3x - 5 2 -3x = -2
- 5 2 = -2 | + 5 2
0 = 1 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 5. Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 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 +3y = 5 (I) 6x -4y = 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 +3y = 5 | -3y
x = 5 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 5 -3y ) (I) 6x -4y = 8 (II)

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

6 · ( 5 -3y ) -4y = 8
30 -18y -4y = 8
-22y +30 = 8 | -30
-22y = -22 |:(-22 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -31

= 5 -3

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1