Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = -8 .

Bestimme y so, dass (0|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 0 in die Gleichung ein und erhält:

30 +2y = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

30 +2y = -8
2y = -8 |:2
y = -4

Die Lösung ist somit: (0|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x - y = 8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|4)
denn 3⋅4 -14 = 12 -4 = 8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|1)
denn 3⋅3 -11 = 9 -1 = 8

Oder : (5|7)
denn 3⋅5 -17 = 15 -7 = 8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x + 3 · ( -2 ) = -1
-x -6 = -1 | +6
-x = 5 |:(-1 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x +4y = 7 (I) x -3y = -4 (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 = -4 | +3y
x = -4 +3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-1 · ( -4 +3y ) +4y = 7
4 -3y +4y = 7
y +4 = 7 | -4
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 +33

= -4 +9

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -3y = 21 (I) 3x -2y = -24 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = 21 (I) 3x -2y = -24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -3y = 21
-3y -5x = 21 | +5x
-3y = 21 +5x |:(-3 )
y = -7 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -7 - 5 3 x ) (I) 3x -2y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -7 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -2 · ( -7 - 5 3 x ) = -24
3x +14 + 10 3 x = -24
19 3 x +14 = -24 |⋅ 3
3( 19 3 x +14 ) = -72
19x +42 = -72 | -42
19x = -114 |:19
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 - 5 3 ( -6 )

= -7 +10

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 3 x +y = 1 3 (I) 1 2 x + 1 3 y = 5 3 (II)

Lösung einblenden
1 3 x +y = 1 3 (I) 1 2 x + 1 3 y = 5 3 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

1 2 x + 1 3 · ( 1 3 - 1 3 x ) = 5 3
1 2 x + 1 9 - 1 9 x = 5 3
7 18 x + 1 9 = 5 3 |⋅ 18
18( 7 18 x + 1 9 ) = 30
7x +2 = 30 | -2
7x = 28 |:7
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 3 - 1 3 4

= 1 3 - 4 3

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 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.:

-5x +4y = ?

-6x +2y = ?

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

-5x +4y = -5 -20 = -25

-6x +2y = -6 -10 = -16

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x +4y = -25

-6x +2y = -16

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -y = -7 (I) -5x +5y = -55 (II)

Lösung einblenden
-2x -y = -7 (I) -5x +5y = -55 (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:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 -2x ) (I) -5x +5y = -55 (II)

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

-5x + 5 · ( 7 -2x ) = -55
-5x +35 -10x = -55
-15x +35 = -55 | -35
-15x = -90 |:(-15 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 -26

= 7 -12

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 12. Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 16. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 12 (I) 6x -4y = 16 (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 = 12 | -4y
x = 12 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 -4y ) (I) 6x -4y = 16 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 12 -4y ) -4y = 16
72 -24y -4y = 16
-28y +72 = 16 | -72
-28y = -56 |:(-28 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -42

= 12 -8

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 2