Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x - y = 9 .

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

Lösung einblenden

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

-2( -1 ) - y = 9

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-2( -1 ) - y = 9
2 - y = 9
-y +2 = 9 | -2
-y = 7 |:(-1 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (-1|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +3y = -7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|-7)
denn -2⋅( - 7 ) +3( - 7 ) = 14 -21 = -7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|-5)
denn -2⋅( - 4 ) +3( - 5 ) = 8 -15 = -7

Oder : (-10|-9)
denn -2⋅( - 10 ) +3( - 9 ) = 20 -27 = -7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -2y = 0 (I) -4x = 12 (II)

Lösung einblenden
2x -2y = 0 (I) -4x = 12 (II)

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

-4x = 12 |:(-4 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = 10 (I) 2x +3y = -7 (II)

Lösung einblenden
x -3y = 10 (I) 2x +3y = -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 -3y = 10 | +3y
x = 10 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 +3y ) (I) 2x +3y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 10 +3y ) +3y = -7
20 +6y +3y = -7
9y +20 = -7 | -20
9y = -27 |:9
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 +3( -3 )

= 10 -9

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +4y = 0 (I) 3x -3y = 0 (II)

Lösung einblenden
5x +4y = 0 (I) 3x -3y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +4y = 0
4y +5x = 0 | -5x
4y = -5x |:4
y = - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = - 5 4 x (I) 3x -3y = 0 (II)

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

3x -3 · ( - 5 4 x ) = 0
3x + 15 4 x = 0
27 4 x = 0 |⋅ 4
27x = 0 |:27
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 5 4 0

= 0

also

y = -0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 1 3 y = 5 (I) 2x -y = -12 (II)

Lösung einblenden
-x + 1 3 y = 5 (I) 2x -y = -12 (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 = -12
-y +2x = -12 | -2x
-y = -12 -2x |:(-1 )
y = 12 +2x

Als neues LGS erhält man so:

-x + 1 3 y = 5 (I) +y = ( 12 +2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 12 +2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-x + 1 3 · ( 12 +2x ) = 5
-x +4 + 2 3 x = 5
- 1 3 x +4 = 5 |⋅ 3
3( - 1 3 x +4 ) = 15
-x +12 = 15 | -12
-x = 3 |:(-1 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 12 +2( -3 )

= 12 -6

= 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 = 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.:

2x +3y = ?

6x +6y = ?

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

2x +3y = -10 +15 = 5

6x +6y = -30 +30 = 0

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +3y = 5

6x +6y = 0

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
5x +3y = 19 (I) x -y = -1 (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 = -1
-y + x = -1 | - x
-y = -1 - x |:(-1 )
y = 1 + x

Als neues LGS erhält man so:

5x +3y = 19 (I) +y = ( 1 + x ) (II)

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

5x + 3 · ( 1 + x ) = 19
5x +3 +3x = 19
8x +3 = 19 | -3
8x = 16 |:8
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 +2

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 3-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -15. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 3x -6y = -15 (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 = 11 | -2y
x = 11 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -2y ) (I) 3x -6y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 11 -2y ) -6y = -15
33 -6y -6y = -15
-12y +33 = -15 | -33
-12y = -48 |:(-12 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -24

= 11 -8

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 4