Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -3y = -9 .

Bestimme x so, dass (x|5) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 5 in die Gleichung ein und erhält:

2x -3⋅5 = -9

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x -3⋅5 = -9
2x -15 = -9 | +15
2x = 6 |:2
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = 6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|-3)
denn 3⋅( - 3 ) -5⋅( - 3 ) = -9 +15 = 6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-8|-6)
denn 3⋅( - 8 ) -5⋅( - 6 ) = -24 +30 = 6

Oder : (2|0)
denn 3⋅2 -5⋅0 = 6 +0 = 6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

3x -y = -5 (I) x = -1 (II)

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

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

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|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +y = 17 (I) x -2y = -7 (II)

Lösung einblenden
4x +y = 17 (I) x -2y = -7 (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 = -7 | +2y
x = -7 +2y

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = 17 (I) x = ( -7 +2y ) (II)

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

4 · ( -7 +2y ) + y = 17
-28 +8y + y = 17
9y -28 = 17 | +28
9y = 45 |:9
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 +2⋅5

= -7 +10

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = 0 (I) -4x +3y = 4 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 0 (I) -4x +3y = 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:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x + 3 · 2x = 4
-4x +6x = 4
2x = 4 |:2
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2⋅2

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5y = 3( -x +1 )-3y (I)
-3y = 5x +33 (II)

Lösung einblenden

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

-5y = 3( -x +1 )-3y (I)
-3y = 5x +33 (II)
-5y = -3x +3 -3y | + 3x +3y (I)
-3y = 5x +33 | -5x (II)
3x -2y = 3 (I) -5x -3y = 33 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -2y = 3
-2y +3x = 3 | -3x
-2y = 3 -3x |:(-2 )
y = - 3 2 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 3 2 + 3 2 x ) (I) -5x -3y = 33 (II)

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

-5x -3 · ( - 3 2 + 3 2 x ) = 33
-5x + 9 2 - 9 2 x = 33
- 19 2 x + 9 2 = 33 |⋅ 2
2( - 19 2 x + 9 2 ) = 66
-19x +9 = 66 | -9
-19x = 57 |:(-19 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 3 2 + 3 2 ⋅( -3 )

= - 3 2 - 9 2

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 und y = -4 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

3x +3y = ?

2x +1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

3x +3y = 3 -12 = -9

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +3y = -9

2x +1y = -2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +5y = 16 (I) -2x -y = -8 (II)

Lösung einblenden
-2x +5y = 16 (I) -2x -y = -8 (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 = -8
-y -2x = -8 | +2x
-y = -8 +2x |:(-1 )
y = 8 -2x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +5y = 16 (I) +y = ( 8 -2x ) (II)

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

-2x + 5 · ( 8 -2x ) = 16
-2x +40 -10x = 16
-12x +40 = 16 | -40
-12x = -24 |:(-12 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -2⋅2

= 8 -4

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. 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 = 9 (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 = 9 | -3y
x = 9 -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. 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 1. Zeile ein:

x = 9 -3⋅2

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 2