Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +2y = -18 .

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

Lösung einblenden

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

-23 +2y = -18

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-23 +2y = -18
-6 +2y = -18
2y -6 = -18 | +6
2y = -12 |:2
y = -6

Die Lösung ist somit: (3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|6)
denn 4⋅( - 2 ) +16 = -8 +6 = -2

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|2)
denn 4⋅( - 1 ) +12 = -4 +2 = -2

Oder : (-3|10)
denn 4⋅( - 3 ) +110 = -12 +10 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+3y = -12 (I) 2x -4y = 4 (II)

Lösung einblenden
+3y = -12 (I) 2x -4y = 4 (II)

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

3y = -12 |:3
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2x -4 · ( -4 ) = 4
2x +16 = 4 | -16
2x = -12 |:2
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -4y = 10 (I) 4x +y = -25 (II)

Lösung einblenden
2x -4y = 10 (I) 4x +y = -25 (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 = -25
y +4x = -25 | -4x
y = -25 -4x

Als neues LGS erhält man so:

2x -4y = 10 (I) +y = ( -25 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -25 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( -25 -4x ) = 10
2x +100 +16x = 10
18x +100 = 10 | -100
18x = -90 |:18
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -25 -4( -5 )

= -25 +20

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -4y = 18 (I) x +2y = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x -4y = 18 (I) x +2y = -6 (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 = -6 | -2y
x = -6 -2y

Als neues LGS erhält man so:

-3x -4y = 18 (I) x = ( -6 -2y ) (II)

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

-3 · ( -6 -2y ) -4y = 18
18 +6y -4y = 18
2y +18 = 18 | -18
2y = 0 |:2
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 -20

= -6 +0

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +6 = 3y (I)
-5( x +6 )+5y = 0 (II)

Lösung einblenden

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

-x +6 = 3y (I)
-5( x +6 )+5y = 0 (II)
-x +6 = 3y | -6 -3y (I)
-5x -30 +5y = 0 | + 30 (II)
-x -3y = -6 (I) -5x +5y = 30 (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 |:(-1 )
x = 6 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -3y ) (I) -5x +5y = 30 (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 ) +5y = 30
-30 +15y +5y = 30
20y -30 = 30 | +30
20y = 60 |:20
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -33

= 6 -9

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

1x +5y = ?

-2x -11y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

1x +5y = -1 +15 = 14

-2x -11y = 2 -33 = -31

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +5y = 14

-2x -11y = -31

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +5y = -10 (I) -x +2y = 8 (II)

Lösung einblenden
5x +5y = -10 (I) -x +2y = 8 (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 = 8 | -2y
-x = 8 -2y |:(-1 )
x = -8 +2y

Als neues LGS erhält man so:

5x +5y = -10 (I) x = ( -8 +2y ) (II)

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

5 · ( -8 +2y ) +5y = -10
-40 +10y +5y = -10
15y -40 = -10 | +40
15y = 30 |:15
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +22

= -8 +4

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 17 (I) 3x -5y = -5 (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 = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 3x -5y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 17 -3y ) -5y = -5
51 -9y -5y = -5
-14y +51 = -5 | -51
-14y = -56 |:(-14 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -34

= 17 -12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 4