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: -5x +5y = 30 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

-5( -6 ) +5y = 30

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -6 ) +5y = 30
30 +5y = 30
5y +30 = 30 | -30
5y = 0 |:5
y = 0

Die Lösung ist somit: (-6|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x +4y = -20 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-4)
denn -4⋅1 +4( - 4 ) = -4 -16 = -20

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|0)
denn -4⋅5 +40 = -20 +0 = -20

Oder : (-3|-8)
denn -4⋅( - 3 ) +4( - 8 ) = 12 -32 = -20

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = 20 (I) -3x -3y = -18 (II)

Lösung einblenden
4x = 20 (I) -3x -3y = -18 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

4x = 20 |:4
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) -3x -3y = -18 (II)

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -2y = 16 (I) -3x +y = 17 (II)

Lösung einblenden
-4x -2y = 16 (I) -3x +y = 17 (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:

-3x + y = 17
y -3x = 17 | +3x
y = 17 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = 16 (I) +y = ( 17 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 17 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -2 · ( 17 +3x ) = 16
-4x -34 -6x = 16
-10x -34 = 16 | +34
-10x = 50 |:(-10 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 17 +3( -5 )

= 17 -15

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +4y = 45 (I) -4x -4y = 0 (II)

Lösung einblenden
-5x +4y = 45 (I) -4x -4y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x +4y = 45
4y -5x = 45 | +5x
4y = 45 +5x |:4
y = 45 4 + 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 45 4 + 5 4 x ) (I) -4x -4y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 45 4 + 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -4 · ( 45 4 + 5 4 x ) = 0
-4x -45 -5x = 0
-9x -45 = 0 | +45
-9x = 45 |:(-9 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 45 4 + 5 4 ( -5 )

= 45 4 - 25 4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2 5 x + 2 3 y = - 32 5 (I) - 3 2 x -3y = 27 (II)

Lösung einblenden
2 5 x + 2 3 y = - 32 5 (I) - 3 2 x -3y = 27 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2 5 x + 2 3 y = - 32 5
2 3 y + 2 5 x = - 32 5 |⋅ 15
15( 2 3 y + 2 5 x) = -96
10y +6x = -96 | -6x
10y = -96 -6x |:10
y = - 48 5 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 48 5 - 3 5 x ) (I) - 3 2 x -3y = 27 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 48 5 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 3 2 x -3 · ( - 48 5 - 3 5 x ) = 27
- 3 2 x + 144 5 + 9 5 x = 27
3 10 x + 144 5 = 27 |⋅ 10
10( 3 10 x + 144 5 ) = 270
3x +288 = 270 | -288
3x = -18 |:3
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 48 5 - 3 5 ( -6 )

= - 48 5 + 18 5

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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 -4y = ?

-5x -8y = ?

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

-4x -4y = 8 -8 = 0

-5x -8y = 10 -16 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -4y = 0

-5x -8y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +2y = -3 (I) 4x -8y = 12 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = -3 (I) 4x -8y = 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 +2y = -3 | -2y
-x = -3 -2y |:(-1 )
x = 3 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 3 +2y ) (I) 4x -8y = 12 (II)

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

4 · ( 3 +2y ) -8y = 12
12 +8y -8y = 12
12 = 12 | -12
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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 15. Wenn man aber vom 4-fachen von x 4 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 +2y = 15 (I) 4x -4y = 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 +2y = 15 | -2y
x = 15 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -2y ) (I) 4x -4y = 0 (II)

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

4 · ( 15 -2y ) -4y = 0
60 -8y -4y = 0
-12y +60 = 0 | -60
-12y = -60 |:(-12 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -25

= 15 -10

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5