Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +5y = -10 .

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

Lösung einblenden

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

-5( -3 ) +5y = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -3 ) +5y = -10
15 +5y = -10
5y +15 = -10 | -15
5y = -25 |:5
y = -5

Die Lösung ist somit: (-3|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|2)
denn -5⋅( - 1 ) -52 = 5 -10 = -5

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|7)
denn -5⋅( - 6 ) -57 = 30 -35 = -5

Oder : (4|-3)
denn -5⋅4 -5( - 3 ) = -20 +15 = -5

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = -8 (I) 3x +4y = 18 (II)

Lösung einblenden
-4x = -8 (I) 3x +4y = 18 (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 = -8 |:(-4 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

x = 2 (I) 3x +4y = 18 (II)

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

3 · 2 +4y = 18
6 +4y = 18
4y +6 = 18 | -6
4y = 12 |:4
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 +2y = -20 (I) -3x +y = -18 (II)

Lösung einblenden
-2x +2y = -20 (I) -3x +y = -18 (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 = -18
y -3x = -18 | +3x
y = -18 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +2y = -20 (I) +y = ( -18 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -18 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 2 · ( -18 +3x ) = -20
-2x -36 +6x = -20
4x -36 = -20 | +36
4x = 16 |:4
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -18 +34

= -18 +12

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -5y = 13 (I) -2x +3y = 5 (II)

Lösung einblenden
-2x -5y = 13 (I) -2x +3y = 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x -5y = 13
-5y -2x = 13 | +2x
-5y = 13 +2x |:(-5 )
y = - 13 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 13 5 - 2 5 x ) (I) -2x +3y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 13 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 3 · ( - 13 5 - 2 5 x ) = 5
-2x - 39 5 - 6 5 x = 5
- 16 5 x - 39 5 = 5 |⋅ 5
5( - 16 5 x - 39 5 ) = 25
-16x -39 = 25 | +39
-16x = 64 |:(-16 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 13 5 - 2 5 ( -4 )

= - 13 5 + 8 5

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

-3x +4y = 4 (I)
-y = 2( -x +2 ) (II)
-3x +4y = 4 (I)
-y = -2x +4 | + 2x (II)
-3x +4y = 4 (I) 2x -y = 4 (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 = 4
-y +2x = 4 | -2x
-y = 4 -2x |:(-1 )
y = -4 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 4 · ( -4 +2x ) = 4
-3x -16 +8x = 4
5x -16 = 4 | +16
5x = 20 |:5
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 +24

= -4 +8

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 und y = -1 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 -1y = ?

-1x +2y = ?

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

1x -1y = -4 +1 = -3

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -1y = -3

-1x +2y = 2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +4y = 20 (I) -3x -3y = -15 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 20 (I) -3x -3y = -15 (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 = 20 | -4y
x = 20 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -4y ) (I) -3x -3y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 20 -4y ) -3y = -15
-60 +12y -3y = -15
9y -60 = -15 | +60
9y = 45 |:9
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -45

= 20 -20

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6. Wenn man aber vom 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 8. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 6 (I) 5x -7y = 8 (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 = 6 | -3y
x = 6 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -3y ) (I) 5x -7y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 6 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 6 -3y ) -7y = 8
30 -15y -7y = 8
-22y +30 = 8 | -30
-22y = -22 |:(-22 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -31

= 6 -3

= 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