Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x - y = -14 .

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

Lösung einblenden

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

-5x - ( -1 ) = -14

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x - ( -1 ) = -14
-5x +1 = -14 | -1
-5x = -15 |:(-5 )
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +5y = -23 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|-1)
denn 3⋅( - 6 ) +5⋅( - 1 ) = -18 -5 = -23

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-4)
denn 3⋅( - 1 ) +5⋅( - 4 ) = -3 -20 = -23

Oder : (-11|2)
denn 3⋅( - 11 ) +5⋅2 = -33 +10 = -23

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -y = -20 (I) -2x = 8 (II)

Lösung einblenden
4x -y = -20 (I) -2x = 8 (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 = 8 |:(-2 )
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · ( -4 ) - y = -20
-16 - y = -20
-y -16 = -20 | +16
-y = -4 |:(-1 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = 10 (I) 4x +y = 13 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 10 (I) 4x +y = 13 (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 = 13
y +4x = 13 | -4x
y = 13 -4x

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = 10 (I) +y = ( 13 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 13 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 2 · ( 13 -4x ) = 10
4x +26 -8x = 10
-4x +26 = 10 | -26
-4x = -16 |:(-4 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 -4⋅4

= 13 -16

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 21 (I) 2x +2y = 18 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 21 (I) 2x +2y = 18 (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 = 21 | -4y
x = 21 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 21 -4y ) (I) 2x +2y = 18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 21 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 21 -4y ) +2y = 18
42 -8y +2y = 18
-6y +42 = 18 | -42
-6y = -24 |:(-6 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -4⋅4

= 21 -16

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -3y = 4 (I) -2x - 2 5 y = - 16 5 (II)

Lösung einblenden
-x -3y = 4 (I) -2x - 2 5 y = - 16 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 = 4 | +3y
-x = 4 +3y |:(-1 )
x = -4 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -4 -3y ) (I) -2x - 2 5 y = - 16 5 (II)

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

-2 · ( -4 -3y ) - 2 5 y = - 16 5
8 +6y - 2 5 y = - 16 5
28 5 y +8 = - 16 5 |⋅ 5
5( 28 5 y +8 ) = -16
28y +40 = -16 | -40
28y = -56 |:28
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 -3⋅( -2 )

= -4 +6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

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.:

1x +1y = ?

3x +5y = ?

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

1x +1y = -1 +1 = 0

3x +5y = -3 +5 = 2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +1y = 0

3x +5y = 2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( -3 -2y ) -2y = -9
-9 -6y -2y = -9
-8y -9 = -9 | +9
-8y = 0 |:(-8 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 -2⋅( 0 )

= -3 +0

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|0)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 3 Stunden wandern. Danach hat sie 4 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 780 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 6 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1740 kcal berechnete. Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

3x -4y = 780 (I) 6x -2y = 1740 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -4y = 780
-4y +3x = 780 | -3x
-4y = 780 -3x |:(-4 )
y = -195 + 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -195 + 3 4 x ) (I) 6x -2y = 1740 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -195 + 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

6x -2 · ( -195 + 3 4 x ) = 1740
6x +390 - 3 2 x = 1740
9 2 x +390 = 1740 |⋅ 2
2( 9 2 x +390 ) = 3480
9x +780 = 3480 | -780
9x = 2700 |:9
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -195 + 3 4 ⋅300

= -195 +225

= 30

also

y = 30

Die Lösung des LGS ist damit: (300|30)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 30