Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = -47 .

Bestimme y so, dass (-3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -3 in die Gleichung ein und erhält:

4( -3 ) -5y = -47

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -3 ) -5y = -47
-12 -5y = -47
-5y -12 = -47 | +12
-5y = -35 |:(-5 )
y = 7

Die Lösung ist somit: (-3|7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|7)
denn -1⋅0 +17 = 0 +7 = 7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|8)
denn -1⋅1 +18 = -1 +8 = 7

Oder : (-1|6)
denn -1⋅( - 1 ) +16 = 1 +6 = 7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +3y = 7 (I) -2x = 8 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 7 (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:

2x +3y = 7 (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:

2 · ( -4 ) +3y = 7
-8 +3y = 7
3y -8 = 7 | +8
3y = 15 |:3
y = 5

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|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -y = 9 (I) 2x +y = 16 (II)

Lösung einblenden
3x -y = 9 (I) 2x +y = 16 (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 = 16
y +2x = 16 | -2x
y = 16 -2x

Als neues LGS erhält man so:

3x -y = 9 (I) +y = ( 16 -2x ) (II)

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

3x -1 · ( 16 -2x ) = 9
3x -16 +2x = 9
5x -16 = 9 | +16
5x = 25 |:5
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 16 -25

= 16 -10

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +3y = -32 (I) x +5y = -16 (II)

Lösung einblenden
-5x +3y = -32 (I) x +5y = -16 (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 = -16 | -5y
x = -16 -5y

Als neues LGS erhält man so:

-5x +3y = -32 (I) x = ( -16 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -16 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-5 · ( -16 -5y ) +3y = -32
80 +25y +3y = -32
28y +80 = -32 | -80
28y = -112 |:28
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 -5( -4 )

= -16 +20

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +2y = 0 (I) - 3 2 x - 3 5 y = - 21 10 (II)

Lösung einblenden
-2x +2y = 0 (I) - 3 2 x - 3 5 y = - 21 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +2y = 0
2y -2x = 0 | +2x
2y = 2x |:2
y = x

Als neues LGS erhält man so:

+y = x (I) - 3 2 x - 3 5 y = - 21 10 (II)

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

- 3 2 x - 3 5 · x = - 21 10
- 3 2 x - 3 5 x = - 21 10
- 21 10 x = - 21 10 |⋅ 10
-21x = -21 |:(-21 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

-1x +2y = ?

-4x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-1x +2y = 4 +4 = 8

-4x +7y = 16 +14 = 30

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +2y = 8

-4x +7y = 30

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +4y = -11 (I) 4x -3y = -15 (II)

Lösung einblenden
5x +4y = -11 (I) 4x -3y = -15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +4y = -11
4y +5x = -11 | -5x
4y = -11 -5x |:4
y = - 11 4 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 11 4 - 5 4 x ) (I) 4x -3y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 11 4 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( - 11 4 - 5 4 x ) = -15
4x + 33 4 + 15 4 x = -15
31 4 x + 33 4 = -15 |⋅ 4
4( 31 4 x + 33 4 ) = -60
31x +33 = -60 | -33
31x = -93 |:31
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 11 4 - 5 4 ( -3 )

= - 11 4 + 15 4

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 5. Wenn man aber vom 2-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 2. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 5 (I) 2x -2y = 2 (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 = 5 | -3y
x = 5 -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 5 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 5 -3y ) -2y = 2
10 -6y -2y = 2
-8y +10 = 2 | -10
-8y = -8 |:(-8 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 5 -31

= 5 -3

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1