Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +3y = -1 .

Bestimme y so, dass (-4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -4 in die Gleichung ein und erhält:

4⋅( -4 ) +3y = -1

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4⋅( -4 ) +3y = -1
-16 +3y = -1
3y -16 = -1 | +16
3y = 15 |:3
y = 5

Die Lösung ist somit: (-4|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|7)
denn 1⋅( - 3 ) +1⋅7 = -3 +7 = 4

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|6)
denn 1⋅( - 2 ) +1⋅6 = -2 +6 = 4

Oder : (-4|8)
denn 1⋅( - 4 ) +1⋅8 = -4 +8 = 4

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = 4 (I) 3x -2y = -7 (II)

Lösung einblenden
4x = 4 (I) 3x -2y = -7 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

4x = 4 |:4
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

x = 1 (I) 3x -2y = -7 (II)

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

3 · 1 -2y = -7
3 -2y = -7
-2y +3 = -7 | -3
-2y = -10 |:(-2 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 9 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 9 +3y ) +2y = 2
18 +6y +2y = 2
8y +18 = 2 | -18
8y = -16 |:8
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +3⋅( -2 )

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -4y = -11 (I) -x +5y = -10 (II)

Lösung einblenden
-3x -4y = -11 (I) -x +5y = -10 (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 = -10 | -5y
-x = -10 -5y |:(-1 )
x = 10 +5y

Als neues LGS erhält man so:

-3x -4y = -11 (I) x = ( 10 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 10 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 10 +5y ) -4y = -11
-30 -15y -4y = -11
-19y -30 = -11 | +30
-19y = 19 |:(-19 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 +5⋅( -1 )

= 10 -5

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 2 5 y = 7 5 (I) 3x +y = -2 (II)

Lösung einblenden
-x + 2 5 y = 7 5 (I) 3x +y = -2 (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 = -2
y +3x = -2 | -3x
y = -2 -3x

Als neues LGS erhält man so:

-x + 2 5 y = 7 5 (I) +y = ( -2 -3x ) (II)

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

-x + 2 5 · ( -2 -3x ) = 7 5
-x - 4 5 - 6 5 x = 7 5
- 11 5 x - 4 5 = 7 5 |⋅ 5
5( - 11 5 x - 4 5 ) = 7
-11x -4 = 7 | +4
-11x = 11 |:(-11 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 -3⋅( -1 )

= -2 +3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

2x +3y = ?

5x +7y = ?

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

2x +3y = -6 -9 = -15

5x +7y = -15 -21 = -36

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

2x +3y = -15

5x +7y = -36

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +3y = 5 (I) -4x +5y = 6 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = 5 (I) -4x +5y = 6 (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 |:(-1 )
x = -5 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -5 +3y ) (I) -4x +5y = 6 (II)

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

-4 · ( -5 +3y ) +5y = 6
20 -12y +5y = 6
-7y +20 = 6 | -20
-7y = -14 |:(-7 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 +3⋅2

= -5 +6

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 8 (I) 6x -6y = 0 (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 = 8 | -3y
x = 8 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -3y ) (I) 6x -6y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 8 -3y ) -6y = 0
48 -18y -6y = 0
-24y +48 = 0 | -48
-24y = -48 |:(-24 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -3⋅2

= 8 -6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 2