Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -3y = 27 .

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

Lösung einblenden

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

26 -3y = 27

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

26 -3y = 27
12 -3y = 27
-3y +12 = 27 | -12
-3y = 15 |:(-3 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (6|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -4y = 41 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|-5)
denn 3⋅7 -4( - 5 ) = 21 +20 = 41

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-8)
denn 3⋅3 -4( - 8 ) = 9 +32 = 41

Oder : (11|-2)
denn 3⋅11 -4( - 2 ) = 33 +8 = 41

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · 2 -3y = -9
6 -3y = -9
-3y +6 = -9 | -6
-3y = -15 |:(-3 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -22 (I) -x +2y = 16 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -22 (I) -x +2y = 16 (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 = 16 | -2y
-x = 16 -2y |:(-1 )
x = -16 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = -22 (I) x = ( -16 +2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -16 +2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -16 +2y ) -3y = -22
-16 +2y -3y = -22
-y -16 = -22 | +16
-y = -6 |:(-1 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 +26

= -16 +12

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -2y = -16 (I) -4x -5y = -7 (II)

Lösung einblenden
5x -2y = -16 (I) -4x -5y = -7 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -2y = -16
-2y +5x = -16 | -5x
-2y = -16 -5x |:(-2 )
y = 8 + 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 8 + 5 2 x ) (I) -4x -5y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 8 + 5 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -5 · ( 8 + 5 2 x ) = -7
-4x -40 - 25 2 x = -7
- 33 2 x -40 = -7 |⋅ 2
2( - 33 2 x -40 ) = -14
-33x -80 = -14 | +80
-33x = 66 |:(-33 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 + 5 2 ( -2 )

= 8 -5

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( x -1 ) = 2y (I)
-19 = 3x +2 +5y (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( x -1 ) = 2y (I)
-19 = 3x +2 +5y (II)
2x -2 = 2y | + 2 -2y (I)
-19 = 3x +2 +5y | + 19 -3x -5y (II)
2x -2y = 2 (I) -3x -5y = 21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -2y = 2
-2y +2x = 2 | -2x
-2y = 2 -2x |:(-2 )
y = -1 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 + x ) (I) -3x -5y = 21 (II)

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

-3x -5 · ( -1 + x ) = 21
-3x +5 -5x = 21
-8x +5 = 21 | -5
-8x = 16 |:(-8 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 -2

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -4 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-3x +3y = ?

1x -2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

-3x +3y = -6 -12 = -18

1x -2y = 2 +8 = 10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +3y = -18

1x -2y = 10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +2y = 0 (I) 2x +5y = -1 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 0 (I) 2x +5y = -1 (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 = 0 | -2y
x = -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2( -1 )

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 5-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 14. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 8 (I) 5x -6y = 14 (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 = 8 | -4y
x = 8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -4y ) (I) 5x -6y = 14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 8 -4y ) -6y = 14
40 -20y -6y = 14
-26y +40 = 14 | -40
-26y = -26 |:(-26 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -41

= 8 -4

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1