Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = -26 .

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 -54 = -26

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x -54 = -26
3x -20 = -26 | +20
3x = -6 |:3
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -4y = -30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|5)
denn 2⋅( - 5 ) -45 = -10 -20 = -30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|3)
denn 2⋅( - 9 ) -43 = -18 -12 = -30

Oder : (-1|7)
denn 2⋅( - 1 ) -47 = -2 -28 = -30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -3y = 20 (I) -y = 6 (II)

Lösung einblenden
-x -3y = 20 (I) -y = 6 (II)

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

-y = 6 |:(-1 )
y = -6

Als neues LGS erhält man so:

-x -3y = 20 (I) +y = -6 (II)

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

-x -3 · ( -6 ) = 20
-x +18 = 20 | -18
-x = 2 |:(-1 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = 7 (I) x +3y = -19 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = 7 (I) x +3y = -19 (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 = -19 | -3y
x = -19 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +y = 7 (I) x = ( -19 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -19 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( -19 -3y ) + y = 7
57 +9y + y = 7
10y +57 = 7 | -57
10y = -50 |:10
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -19 -3( -5 )

= -19 +15

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +y = 25 (I) -2x +y = 10 (II)

Lösung einblenden
-5x +y = 25 (I) -2x +y = 10 (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 = 10
y -2x = 10 | +2x
y = 10 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-5x +y = 25 (I) +y = ( 10 +2x ) (II)

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

-5x + 1 · ( 10 +2x ) = 25
-5x +10 +2x = 25
-3x +10 = 25 | -10
-3x = 15 |:(-3 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 +2( -5 )

= 10 -10

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

7x -5 +2y = 3x -11 (I)
-4 -3y = 3x -4 (II)

Lösung einblenden

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

7x -5 +2y = 3x -11 | + 5 -3x (I)
-4 -3y = 3x -4 | + 4 -3x (II)
4x +2y = -6 (I) -3x -3y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +2y = -6
2y +4x = -6 | -4x
2y = -6 -4x |:2
y = -3 -2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -3 · ( -3 -2x ) = 0
-3x +9 +6x = 0
3x +9 = 0 | -9
3x = -9 |:3
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3 -2( -3 )

= -3 +6

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 und y = -3 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-3x -2y = ?

-7x -8y = ?

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

-3x -2y = 9 +6 = 15

-7x -8y = 21 +24 = 45

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -2y = 15

-7x -8y = 45

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +4y = -1
4y +4x = -1 | -4x
4y = -1 -4x |:4
y = - 1 4 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -2 · ( - 1 4 - x ) = 1
-2x + 1 2 +2x = 1
1 2 = 1 | - 1 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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20. Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 12. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 20 (I) 6x -6y = 12 (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 = 20 | -5y
x = 20 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -5y ) (I) 6x -6y = 12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 20 -5y ) -6y = 12
120 -30y -6y = 12
-36y +120 = 12 | -120
-36y = -108 |:(-36 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -53

= 20 -15

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3