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 + y = 3 .

Bestimme x so, dass (x|-2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -2 in die Gleichung ein und erhält:

5x + ( -2 ) = 3

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

5x + ( -2 ) = 3
5x -2 = 3 | +2
5x = 5 |:5
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = 12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|-3)
denn 3⋅6 +2( - 3 ) = 18 -6 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (8|-6)
denn 3⋅8 +2( - 6 ) = 24 -12 = 12

Oder : (4|0)
denn 3⋅4 +20 = 12 +0 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 21 (I) -y = -4 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 21 (I) -y = -4 (II)

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

-y = -4 |:(-1 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = 21 (I) +y = 4 (II)

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

x + 4 · 4 = 21
x +16 = 21 | -16
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 -22

= 3 -4

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -2y = 12 (I) -2x -2y = 6 (II)

Lösung einblenden
-5x -2y = 12 (I) -2x -2y = 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -2y = 12
-2y -5x = 12 | +5x
-2y = 12 +5x |:(-2 )
y = -6 - 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -6 - 5 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -2 · ( -6 - 5 2 x ) = 6
-2x +12 +5x = 6
3x +12 = 6 | -12
3x = -6 |:3
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 - 5 2 ( -2 )

= -6 +5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 4 x - 1 5 y = 3 2 (I) - 3 5 x - 3 5 y = 18 5 (II)

Lösung einblenden
- 1 4 x - 1 5 y = 3 2 (I) - 3 5 x - 3 5 y = 18 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 4 x - 1 5 y = 3 2
- 1 5 y - 1 4 x = 3 2 |⋅ 20
20( - 1 5 y - 1 4 x) = 30
-4y -5x = 30 | +5x
-4y = 30 +5x |:(-4 )
y = - 15 2 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 15 2 - 5 4 x ) (I) - 3 5 x - 3 5 y = 18 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 15 2 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 3 5 x - 3 5 · ( - 15 2 - 5 4 x ) = 18 5
- 3 5 x + 9 2 + 3 4 x = 18 5
3 20 x + 9 2 = 18 5 |⋅ 20
20( 3 20 x + 9 2 ) = 72
3x +90 = 72 | -90
3x = -18 |:3
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 15 2 - 5 4 ( -6 )

= - 15 2 + 15 2

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|0)

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 -4y = ?

7x -8y = ?

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

4x -4y = -4 -12 = -16

7x -8y = -7 -24 = -31

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -4y = -16

7x -8y = -31

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
5x +2y = 3 (I) -x -5y = 27 (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 -5y = 27 | +5y
-x = 27 +5y |:(-1 )
x = -27 -5y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -27 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( -27 -5y ) +2y = 3
-135 -25y +2y = 3
-23y -135 = 3 | +135
-23y = 138 |:(-23 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -27 -5( -6 )

= -27 +30

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16. Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -32. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 16 (I) 3x -7y = -32 (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 = 16 | -3y
x = 16 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -3y ) (I) 3x -7y = -32 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 16 -3y ) -7y = -32
48 -9y -7y = -32
-16y +48 = -32 | -48
-16y = -80 |:(-16 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -35

= 16 -15

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5