Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +2y = -8 .

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

Lösung einblenden

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

-2( -2 ) +2y = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-2( -2 ) +2y = -8
4 +2y = -8
2y +4 = -8 | -4
2y = -12 |:2
y = -6

Die Lösung ist somit: (-2|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x - y = 21 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|7)
denn -4⋅( - 7 ) -17 = 28 -7 = 21

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-8|11)
denn -4⋅( - 8 ) -111 = 32 -11 = 21

Oder : (-6|3)
denn -4⋅( - 6 ) -13 = 24 -3 = 21

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = 4 (I) -2x -2y = -10 (II)

Lösung einblenden
2x = 4 (I) -2x -2y = -10 (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) -2x -2y = -10 (II)

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

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

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|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -3y = -2 (I) x +4y = 11 (II)

Lösung einblenden
-2x -3y = -2 (I) x +4y = 11 (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 = 11 | -4y
x = 11 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -3y = -2 (I) x = ( 11 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 11 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 11 -4y ) -3y = -2
-22 +8y -3y = -2
5y -22 = -2 | +22
5y = 20 |:5
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -44

= 11 -16

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +3y = 12 (I) 5x -3y = -24 (II)

Lösung einblenden
-3x +3y = 12 (I) 5x -3y = -24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +3y = 12
3y -3x = 12 | +3x
3y = 12 +3x |:3
y = 4 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 4 + x ) (I) 5x -3y = -24 (II)

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

5x -3 · ( 4 + x ) = -24
5x -12 -3x = -24
2x -12 = -24 | +12
2x = -12 |:2
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 -6

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -2y = 14 (I) -x - 2 5 y = -2 (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 - 2 5 y = -2 |⋅ 5
5( -x - 2 5 y) = -10
-5x -2y = -10 | +2y
-5x = -10 +2y |:(-5 )
x = 2 - 2 5 y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

1 · ( 2 - 2 5 y ) -2y = 14
2 - 2 5 y -2y = 14
- 12 5 y +2 = 14 |⋅ 5
5( - 12 5 y +2 ) = 70
-12y +10 = 70 | -10
-12y = 60 |:(-12 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 - 2 5 ( -5 )

= 2 +2

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = -2 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 +2y = ?

-1x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

2x +2y = -2 -4 = -6

-1x +1y = 1 -2 = -1

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +2y = -6

-1x +1y = -1

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +y = -1 (I) 12x -4y = 4 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = -1 (I) 12x -4y = 4 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-3x + y = -1
y -3x = -1 | +3x
y = -1 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 +3x ) (I) 12x -4y = 4 (II)

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

12x -4 · ( -1 +3x ) = 4
12x +4 -12x = 4
4 = 4 | -4
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 7. Wenn man aber vom 5-fachen von x 6 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 = 7 (I) 5x -6y = 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 = 7 | -4y
x = 7 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 -4y ) (I) 5x -6y = 9 (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 ) -6y = 9
35 -20y -6y = 9
-26y +35 = 9 | -35
-26y = -26 |:(-26 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -41

= 7 -4

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 1