Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = 42 .

Bestimme y so, dass (3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 3 in die Gleichung ein und erhält:

43 -5y = 42

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

43 -5y = 42
12 -5y = 42
-5y +12 = 42 | -12
-5y = 30 |:(-5 )
y = -6

Die Lösung ist somit: (3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +4y = 12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|3)
denn 4⋅0 +43 = 0 +12 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-1)
denn 4⋅4 +4( - 1 ) = 16 -4 = 12

Oder : (-4|7)
denn 4⋅( - 4 ) +47 = -16 +28 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = 2 (I) x +4y = 25 (II)

Lösung einblenden
2x = 2 (I) x +4y = 25 (II)

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

2x = 2 |:2
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

x = 1 (I) x +4y = 25 (II)

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

1 · 1 +4y = 25
1 +4y = 25
4y +1 = 25 | -1
4y = 24 |:4
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

2x + y = -4
y +2x = -4 | -2x
y = -4 -2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x + 1 · ( -4 -2x ) = -8
3x -4 -2x = -8
x -4 = -8 | +4
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 -2( -4 )

= -4 +8

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · ( 1 +3y ) - y = 7
2 +6y - y = 7
5y +2 = 7 | -2
5y = 5 |:5
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 1 +31

= 1 +3

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 - y = 4x +9 + y (I)
3x - y = -7 (II)

Lösung einblenden

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

3 - y = 4x +9 + y | -3 -4x - y (I)
3x - y = -7 (II)
-4x -2y = 6 (I) 3x -y = -7 (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 = -7
-y +3x = -7 | -3x
-y = -7 -3x |:(-1 )
y = 7 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = 6 (I) +y = ( 7 +3x ) (II)

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

-4x -2 · ( 7 +3x ) = 6
-4x -14 -6x = 6
-10x -14 = 6 | +14
-10x = 20 |:(-10 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 +3( -2 )

= 7 -6

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

4x -2y = ?

3x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

4x -2y = -4 +6 = 2

3x +1y = -3 -3 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -2y = 2

3x +1y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +2y = -1 (I) -3x -6y = 5 (II)

Lösung einblenden
x +2y = -1 (I) -3x -6y = 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 +2y = -1 | -2y
x = -1 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -1 -2y ) (I) -3x -6y = 5 (II)

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

-3 · ( -1 -2y ) -6y = 5
3 +6y -6y = 5
3 = 5 | -3
0 = 2

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 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 3-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 9 (I) 3x -2y = 7 (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 +6y = 9 | -6y
x = 9 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -6y ) (I) 3x -2y = 7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 9 -6y ) -2y = 7
27 -18y -2y = 7
-20y +27 = 7 | -27
-20y = -20 |:(-20 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -61

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 1