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 = -29 .

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

Lösung einblenden

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

3⋅( -5 ) +2y = -29

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3⋅( -5 ) +2y = -29
-15 +2y = -29
2y -15 = -29 | +15
2y = -14 |:2
y = -7

Die Lösung ist somit: (-5|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-4)
denn 1⋅( - 4 ) +1⋅( - 4 ) = -4 -4 = -8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-5)
denn 1⋅( - 3 ) +1⋅( - 5 ) = -3 -5 = -8

Oder : (-5|-3)
denn 1⋅( - 5 ) +1⋅( - 3 ) = -5 -3 = -8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -4y = -40 (I) 3x = -18 (II)

Lösung einblenden
4x -4y = -40 (I) 3x = -18 (II)

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

3x = -18 |:3
x = -6

Als neues LGS erhält man so:

4x -4y = -40 (I) x = -6 (II)

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

4 · ( -6 ) -4y = -40
-24 -4y = -40
-4y -24 = -40 | +24
-4y = -16 |:(-4 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +4y = -44 (I) x -3y = 23 (II)

Lösung einblenden
-4x +4y = -44 (I) x -3y = 23 (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 = 23 | +3y
x = 23 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +4y = -44 (I) x = ( 23 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 23 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 23 +3y ) +4y = -44
-92 -12y +4y = -44
-8y -92 = -44 | +92
-8y = 48 |:(-8 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 +3⋅( -6 )

= 23 -18

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -5y = 33 (I) 3x -4y = 15 (II)

Lösung einblenden
-x -5y = 33 (I) 3x -4y = 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 -5y = 33 | +5y
-x = 33 +5y |:(-1 )
x = -33 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -33 -5y ) (I) 3x -4y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -33 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -33 -5y ) -4y = 15
-99 -15y -4y = 15
-19y -99 = 15 | +99
-19y = 114 |:(-19 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -33 -5⋅( -6 )

= -33 +30

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x - 3 2 y = -7 (I) - 2 5 x - 1 2 y = - 11 5 (II)

Lösung einblenden
-x - 3 2 y = -7 (I) - 2 5 x - 1 2 y = - 11 5 (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 - 3 2 y = -7 |⋅ 2
2( -x - 3 2 y) = -14
-2x -3y = -14 | +3y
-2x = -14 +3y |:(-2 )
x = 7 - 3 2 y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 - 3 2 y ) (I) - 2 5 x - 1 2 y = - 11 5 (II)

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

- 2 5 · ( 7 - 3 2 y ) - 1 2 y = - 11 5
- 14 5 + 3 5 y - 1 2 y = - 11 5
1 10 y - 14 5 = - 11 5 |⋅ 10
10( 1 10 y - 14 5 ) = -22
y -28 = -22 | +28
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 - 3 2 ⋅6

= 7 -9

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -1 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 +3y = ?

9x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

5x +3y = 10 -3 = 7

9x +7y = 18 -7 = 11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +3y = 7

9x +7y = 11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +2y = -3 (I) -2x -4y = 6 (II)

Lösung einblenden
x +2y = -3 (I) -2x -4y = 6 (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 +2y = -3 | -2y
x = -3 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -3 -2y ) (I) -2x -4y = 6 (II)

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

-2 · ( -3 -2y ) -4y = 6
6 +4y -4y = 6
6 = 6 | -6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 21. Wenn man aber vom 4-fachen von x 4 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 = 21 (I) 4x -4y = -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 = 21 | -5y
x = 21 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 21 -5y ) (I) 4x -4y = -12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 21 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 21 -5y ) -4y = -12
84 -20y -4y = -12
-24y +84 = -12 | -84
-24y = -96 |:(-24 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -5⋅4

= 21 -20

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 4