Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x + y = -26 .

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

Lösung einblenden

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

-4⋅6 + y = -26

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-4⋅6 + y = -26
-24 + y = -26
y -24 = -26 | +24
y = -2

Die Lösung ist somit: (6|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (2|1)
denn 3⋅2 +1⋅1 = 6 +1 = 7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-2)
denn 3⋅3 +1⋅( - 2 ) = 9 -2 = 7

Oder : (1|4)
denn 3⋅1 +1⋅4 = 3 +4 = 7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +3y = 6 (I) 2x = 8 (II)

Lösung einblenden
3x +3y = 6 (I) 2x = 8 (II)

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

2x = 8 |:2
x = 4

Als neues LGS erhält man so:

3x +3y = 6 (I) x = 4 (II)

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

3 · 4 +3y = 6
12 +3y = 6
3y +12 = 6 | -12
3y = -6 |:3
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -3y = 24 (I) 3x +y = -15 (II)

Lösung einblenden
-2x -3y = 24 (I) 3x +y = -15 (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 = -15
y +3x = -15 | -3x
y = -15 -3x

Als neues LGS erhält man so:

-2x -3y = 24 (I) +y = ( -15 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -15 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -3 · ( -15 -3x ) = 24
-2x +45 +9x = 24
7x +45 = 24 | -45
7x = -21 |:7
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -15 -3⋅( -3 )

= -15 +9

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -7 (I) -5x +2y = -31 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -7 (I) -5x +2y = -31 (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 = -7 | -4y
x = -7 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -7 -4y ) (I) -5x +2y = -31 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -7 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( -7 -4y ) +2y = -31
35 +20y +2y = -31
22y +35 = -31 | -35
22y = -66 |:22
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -4⋅( -3 )

= -7 +12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4 + y = 4 (I)
2( 2x +5 ) - y = 0 (II)

Lösung einblenden

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

x +4 + y = 4 (I)
2( 2x +5 ) - y = 0 (II)
x +4 + y = 4 | -4 (I)
4x +10 - y = 0 | -10 (II)
x +y = 0 (I) 4x -y = -10 (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:

4x - y = -10
-y +4x = -10 | -4x
-y = -10 -4x |:(-1 )
y = 10 +4x

Als neues LGS erhält man so:

x +y = 0 (I) +y = ( 10 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 10 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x + 1 · ( 10 +4x ) = 0
x +10 +4x = 0
5x +10 = 0 | -10
5x = -10 |:5
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 +4⋅( -2 )

= 10 -8

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

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.:

5x +3y = ?

2x -1y = ?

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

5x +3y = -25 -15 = -40

2x -1y = -10 +5 = -5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +3y = -40

2x -1y = -5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +5y = -27 (I) -x +4y = -18 (II)

Lösung einblenden
x +5y = -27 (I) -x +4y = -18 (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 +4y = -18 | -4y
-x = -18 -4y |:(-1 )
x = 18 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x +5y = -27 (I) x = ( 18 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 18 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 18 +4y ) +5y = -27
18 +4y +5y = -27
9y +18 = -27 | -18
9y = -45 |:9
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 18 +4⋅( -5 )

= 18 -20

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 13. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -9. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 13 (I) 6x -5y = -9 (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 = 13 | -4y
x = 13 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 -4y ) (I) 6x -5y = -9 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 13 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 13 -4y ) -5y = -9
78 -24y -5y = -9
-29y +78 = -9 | -78
-29y = -87 |:(-29 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -4⋅3

= 13 -12

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 3