Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -5y = -21 .

Bestimme y so, dass (-1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -1 in die Gleichung ein und erhält:

( -1 ) -5y = -21

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -1 ) -5y = -21
-1 -5y = -21
-5y -1 = -21 | +1
-5y = -20 |:(-5 )
y = 4

Die Lösung ist somit: (-1|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +4y = -18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|-7)
denn -2⋅( - 5 ) +4( - 7 ) = 10 -28 = -18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-5)
denn -2⋅( - 1 ) +4( - 5 ) = 2 -20 = -18

Oder : (-9|-9)
denn -2⋅( - 9 ) +4( - 9 ) = 18 -36 = -18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -2y = -4 (I) -2x = 8 (II)

Lösung einblenden
-2x -2y = -4 (I) -2x = 8 (II)

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

-2x = 8 |:(-2 )
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -4 ) -2y = -4
8 -2y = -4
-2y +8 = -4 | -8
-2y = -12 |:(-2 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -3y = 9 (I) x -2y = 2 (II)

Lösung einblenden
3x -3y = 9 (I) x -2y = 2 (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 -2y = 2 | +2y
x = 2 +2y

Als neues LGS erhält man so:

3x -3y = 9 (I) x = ( 2 +2y ) (II)

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

3 · ( 2 +2y ) -3y = 9
6 +6y -3y = 9
3y +6 = 9 | -6
3y = 3 |:3
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 +21

= 2 +2

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x +5y = 5 (I) x -2y = -1 (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 -2y = -1 | +2y
x = -1 +2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -1 +2y ) +5y = 5
2 -4y +5y = 5
y +2 = 5 | -2
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 +23

= -1 +6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x + y = -9 (I)
7x +6y = 5x +3( -8 + y) (II)

Lösung einblenden

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

x + y = -9 (I)
7x +6y = 5x +3( -8 + y) (II)
x + y = -9 (I)
7x +6y = 5x -24 +3y | -5x -3y (II)
x +y = -9 (I) 2x +3y = -24 (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:

x + y = -9
y + x = -9 | - x
y = -9 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -9 - x ) (I) 2x +3y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -9 - x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 3 · ( -9 - x ) = -24
2x -27 -3x = -24
-x -27 = -24 | +27
-x = 3 |:(-1 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 - ( -3 )

= -9 +3

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = -2 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-4x -3y = ?

-3x -5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-4x -3y = -20 +6 = -14

-3x -5y = -15 +10 = -5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -3y = -14

-3x -5y = -5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -5y = 35 (I) -2x +4y = -10 (II)

Lösung einblenden
-2x -5y = 35 (I) -2x +4y = -10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x -5y = 35
-5y -2x = 35 | +2x
-5y = 35 +2x |:(-5 )
y = -7 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -7 - 2 5 x ) (I) -2x +4y = -10 (II)

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

-2x + 4 · ( -7 - 2 5 x ) = -10
-2x -28 - 8 5 x = -10
- 18 5 x -28 = -10 |⋅ 5
5( - 18 5 x -28 ) = -50
-18x -140 = -50 | +140
-18x = 90 |:(-18 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 - 2 5 ( -5 )

= -7 +2

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 6-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 21. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 17 (I) 6x -3y = 21 (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 = 17 | -4y
x = 17 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -4y ) (I) 6x -3y = 21 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 17 -4y ) -3y = 21
102 -24y -3y = 21
-27y +102 = 21 | -102
-27y = -81 |:(-27 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -43

= 17 -12

= 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