Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -3y = -19 .

Bestimme y so, dass (-1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -1 in die Gleichung ein und erhält:

( -1 ) -3y = -19

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -1 ) -3y = -19
-1 -3y = -19
-3y -1 = -19 | +1
-3y = -18 |:(-3 )
y = 6

Die Lösung ist somit: (-1|6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +4y = -17 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-3)
denn -5⋅1 +4⋅( - 3 ) = -5 -12 = -17

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|2)
denn -5⋅5 +4⋅2 = -25 +8 = -17

Oder : (-3|-8)
denn -5⋅( - 3 ) +4⋅( - 8 ) = 15 -32 = -17

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -3y = 12 (I) -3y = -6 (II)

Lösung einblenden
3x -3y = 12 (I) -3y = -6 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

-3y = -6 |:(-3 )
y = 2

Als neues LGS erhält man so:

3x -3y = 12 (I) +y = 2 (II)

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

3x -3 · 2 = 12
3x -6 = 12 | +6
3x = 18 |:3
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (6|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -y = -23 (I) x -3y = -4 (II)

Lösung einblenden
-4x -y = -23 (I) x -3y = -4 (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 = -4 | +3y
x = -4 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -y = -23 (I) x = ( -4 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -4 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -4 +3y ) - y = -23
16 -12y - y = -23
-13y +16 = -23 | -16
-13y = -39 |:(-13 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 +3⋅3

= -4 +9

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x +y = 5 (I) -4x -y = 11 (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:

-4x - y = 11
-y -4x = 11 | +4x
-y = 11 +4x |:(-1 )
y = -11 -4x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x + 1 · ( -11 -4x ) = 5
-4x -11 -4x = 5
-8x -11 = 5 | +11
-8x = 16 |:(-8 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 -4⋅( -2 )

= -11 +8

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x - 1 3 y = -5 (I) x + 1 4 y = 9 2 (II)

Lösung einblenden
-x - 1 3 y = -5 (I) x + 1 4 y = 9 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 + 1 4 y = 9 2 |⋅ 4
4( x + 1 4 y) = 18
4x + y = 18 | - y
4x = 18 - y |:4
x = 9 2 - 1 4 y

Als neues LGS erhält man so:

-x - 1 3 y = -5 (I) x = ( 9 2 - 1 4 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 9 2 - 1 4 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( 9 2 - 1 4 y ) - 1 3 y = -5
- 9 2 + 1 4 y - 1 3 y = -5
- 1 12 y - 9 2 = -5 |⋅ 12
12( - 1 12 y - 9 2 ) = -60
-y -54 = -60 | +54
-y = -6 |:(-1 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 2 - 1 4 ⋅6

= 9 2 - 3 2

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 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.:

3x +4y = ?

5x +5y = ?

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

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

5x +5y = 5 -5 = 0

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +4y = -1

5x +5y = 0

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x -4y = -19 (I) 5x -5y = 10 (II)

Lösung einblenden
-5x -4y = -19 (I) 5x -5y = 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -4y = -19
-4y -5x = -19 | +5x
-4y = -19 +5x |:(-4 )
y = 19 4 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 19 4 - 5 4 x ) (I) 5x -5y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 19 4 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -5 · ( 19 4 - 5 4 x ) = 10
5x - 95 4 + 25 4 x = 10
45 4 x - 95 4 = 10 |⋅ 4
4( 45 4 x - 95 4 ) = 40
45x -95 = 40 | +95
45x = 135 |:45
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 4 - 5 4 ⋅3

= 19 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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 2-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 4. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 9 (I) 2x -3y = 4 (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 +2y = 9 | -2y
x = 9 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -2y ) (I) 2x -3y = 4 (II)

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

2 · ( 9 -2y ) -3y = 4
18 -4y -3y = 4
-7y +18 = 4 | -18
-7y = -14 |:(-7 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -2⋅2

= 9 -4

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 2