Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -3y = 15 .

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

Lösung einblenden

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

-5x -3⋅( -5 ) = 15

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x -3⋅( -5 ) = 15
-5x +15 = 15 | -15
-5x = 0 |:(-5 )
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x - y = -6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-6)
denn -3⋅4 -1⋅( - 6 ) = -12 +6 = -6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-3)
denn -3⋅3 -1⋅( - 3 ) = -9 +3 = -6

Oder : (5|-9)
denn -3⋅5 -1⋅( - 9 ) = -15 +9 = -6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x = 4 (I) x -4y = -26 (II)

Lösung einblenden
-2x = 4 (I) x -4y = -26 (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 = 4 |:(-2 )
x = -2

Als neues LGS erhält man so:

x = -2 (I) x -4y = -26 (II)

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

1 · ( -2 ) -4y = -26
-2 -4y = -26
-4y -2 = -26 | +2
-4y = -24 |:(-4 )
y = 6

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|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +2y = 0 (I) -3x +y = -7 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 0 (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

Als neues LGS erhält man so:

x +2y = 0 (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:

x + 2 · ( -7 +3x ) = 0
x -14 +6x = 0
7x -14 = 0 | +14
7x = 14 |:7
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 (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -5y = -24 (I) x +y = -6 (II)

Lösung einblenden
4x -5y = -24 (I) x +y = -6 (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:

x + y = -6
y + x = -6 | - x
y = -6 - x

Als neues LGS erhält man so:

4x -5y = -24 (I) +y = ( -6 - x ) (II)

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

4x -5 · ( -6 - x ) = -24
4x +30 +5x = -24
9x +30 = -24 | -30
9x = -54 |:9
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 - ( -6 )

= -6 +6

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

29 +5y = -2x (I)
-4x = -2( 3x +7 )-2y (II)

Lösung einblenden

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

29 +5y = -2x (I)
-4x = -2( 3x +7 )-2y (II)
29 +5y = -2x | -29 +2x (I)
-4x = -6x -14 -2y | + 6x +2y (II)
2x +5y = -29 (I) 2x +2y = -14 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +5y = -29
5y +2x = -29 | -2x
5y = -29 -2x |:5
y = - 29 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 29 5 - 2 5 x ) (I) 2x +2y = -14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 29 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 · ( - 29 5 - 2 5 x ) = -14
2x - 58 5 - 4 5 x = -14
6 5 x - 58 5 = -14 |⋅ 5
5( 6 5 x - 58 5 ) = -70
6x -58 = -70 | +58
6x = -12 |:6
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 29 5 - 2 5 ⋅( -2 )

= - 29 5 + 4 5

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = 5 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

1x -1y = ?

-3x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

1x -1y = 3 -5 = -2

-3x +4y = -9 +20 = 11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -1y = -2

-3x +4y = 11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -5y = -24 (I) x +3y = 14 (II)

Lösung einblenden
-x -5y = -24 (I) x +3y = 14 (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 = 14 | -3y
x = 14 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-x -5y = -24 (I) x = ( 14 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 14 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( 14 -3y ) -5y = -24
-14 +3y -5y = -24
-2y -14 = -24 | +14
-2y = -10 |:(-2 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -3⋅5

= 14 -15

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -3. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 9 (I) 3x -4y = -3 (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 = 9 | -2y
x = 9 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -2y ) (I) 3x -4y = -3 (II)

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

3 · ( 9 -2y ) -4y = -3
27 -6y -4y = -3
-10y +27 = -3 | -27
-10y = -30 |:(-10 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -2⋅3

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 3