Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (-7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -7 in die Gleichung ein und erhält:

-( -7 ) - y = 5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -7 ) - y = 5
7 - y = 5
-y +7 = 5 | -7
-y = -2 |:(-1 )
y = 2

Die Lösung ist somit: (-7|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -3y = -12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|2)
denn -1⋅6 -32 = -6 -6 = -12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|3)
denn -1⋅3 -33 = -3 -9 = -12

Oder : (9|1)
denn -1⋅9 -31 = -9 -3 = -12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
2x = 2 (I) -x -2y = 3 (II)

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

2x = 2 |:2
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

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|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 6 (I) x -4y = -10 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 6 (I) x -4y = -10 (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 = -10 | +4y
x = -10 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = 6 (I) x = ( -10 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -10 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -10 +4y ) +4y = 6
-10 +4y +4y = 6
8y -10 = 6 | +10
8y = 16 |:8
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -10 +42

= -10 +8

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = -26 (I) 2x +y = -16 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = -26 (I) 2x +y = -16 (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 = -16
y +2x = -16 | -2x
y = -16 -2x

Als neues LGS erhält man so:

3x +2y = -26 (I) +y = ( -16 -2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -16 -2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 2 · ( -16 -2x ) = -26
3x -32 -4x = -26
-x -32 = -26 | +32
-x = 6 |:(-1 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -16 -2( -6 )

= -16 +12

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3( 8 + y) = -3x -5y (I)
4 - y = -3x +31 -4y (II)

Lösung einblenden

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

-3( 8 + y) = -3x -5y (I)
4 - y = -3x +31 -4y (II)
-24 -3y = -3x -5y | + 24 +3x +5y (I)
4 - y = -3x +31 -4y | -4 +3x +4y (II)
3x +2y = 24 (I) 3x +3y = 27 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +2y = 24
2y +3x = 24 | -3x
2y = 24 -3x |:2
y = 12 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 12 - 3 2 x ) (I) 3x +3y = 27 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 12 - 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 3 · ( 12 - 3 2 x ) = 27
3x +36 - 9 2 x = 27
- 3 2 x +36 = 27 |⋅ 2
2( - 3 2 x +36 ) = 54
-3x +72 = 54 | -72
-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 - 3 2 6

= 12 -9

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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.:

1x -2y = ?

5x -8y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

1x -2y = -2 -8 = -10

5x -8y = -10 -32 = -42

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -2y = -10

5x -8y = -42

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-12x -3y = 10 (I) 4x +y = -3 (II)

Lösung einblenden
-12x -3y = 10 (I) 4x +y = -3 (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 = -3
y +4x = -3 | -4x
y = -3 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-12x -3y = 10 (I) +y = ( -3 -4x ) (II)

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

-12x -3 · ( -3 -4x ) = 10
-12x +9 +12x = 10
9 = 10 | -9
0 = 1

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 16. Wenn man aber vom 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -30. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 16 (I) 5x -7y = -30 (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 = 16 | -3y
x = 16 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -3y ) (I) 5x -7y = -30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 16 -3y ) -7y = -30
80 -15y -7y = -30
-22y +80 = -30 | -80
-22y = -110 |:(-22 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -35

= 16 -15

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5