Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = -4 .

Bestimme y so, dass (-4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -4 in die Gleichung ein und erhält:

3( -4 ) +2y = -4

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3( -4 ) +2y = -4
-12 +2y = -4
2y -12 = -4 | +12
2y = 8 |:2
y = 4

Die Lösung ist somit: (-4|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -3y = -1 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|2)
denn 5⋅1 -32 = 5 -6 = -1

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|-3)
denn 5⋅( - 2 ) -3( - 3 ) = -10 +9 = -1

Oder : (4|7)
denn 5⋅4 -37 = 20 -21 = -1

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = -7 (I) +4y = -16 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = -7 (I) +4y = -16 (II)

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

4y = -16 |:4
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x + 3 · ( -4 ) = -7
-x -12 = -7 | +12
-x = 5 |:(-1 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = 15 (I) x +4y = 6 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 15 (I) x +4y = 6 (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 = 6 | -4y
x = 6 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = 15 (I) x = ( 6 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 6 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 6 -4y ) + y = 15
-12 +8y + y = 15
9y -12 = 15 | +12
9y = 27 |:9
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -43

= 6 -12

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x +4y = -7 (I) -4x +3y = -2 (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 = -7 | -4y
-x = -7 -4y |:(-1 )
x = 7 +4y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 7 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 7 +4y ) +3y = -2
-28 -16y +3y = -2
-13y -28 = -2 | +28
-13y = 26 |:(-13 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 +4( -2 )

= 7 -8

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( -2x + y) +3 = -15 +4y (I)
-4x +3( 5 + y) = 2y (II)

Lösung einblenden

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

2( -2x + y) +3 = -15 +4y (I)
-4x +3( 5 + y) = 2y (II)
-4x +3 +2y = -15 +4y | -3 -4y (I)
-4x +15 +3y = 2y | -15 -2y (II)
-4x -2y = -18 (I) -4x +y = -15 (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 = -15
y -4x = -15 | +4x
y = -15 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = -18 (I) +y = ( -15 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -15 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -2 · ( -15 +4x ) = -18
-4x +30 -8x = -18
-12x +30 = -18 | -30
-12x = -48 |:(-12 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -15 +44

= -15 +16

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

2x -5y = ?

6x -14y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

2x -5y = -4 +15 = 11

6x -14y = -12 +42 = 30

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x -5y = 11

6x -14y = 30

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +4y = -3 (I) 4x -16y = 15 (II)

Lösung einblenden
-x +4y = -3 (I) 4x -16y = 15 (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 = -3 | -4y
-x = -3 -4y |:(-1 )
x = 3 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 3 +4y ) (I) 4x -16y = 15 (II)

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

4 · ( 3 +4y ) -16y = 15
12 +16y -16y = 15
12 = 15 | -12
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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6. Wenn man aber vom 3-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 6 (I) 3x -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 +5y = 6 | -5y
x = 6 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -5y ) (I) 3x -3y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 6 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 6 -5y ) -3y = 0
18 -15y -3y = 0
-18y +18 = 0 | -18
-18y = -18 |:(-18 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -51

= 6 -5

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1