Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +5y = -12 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

-3( -6 ) +5y = -12

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-3( -6 ) +5y = -12
18 +5y = -12
5y +18 = -12 | -18
5y = -30 |:5
y = -6

Die Lösung ist somit: (-6|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|5)
denn -2⋅( - 7 ) +15 = 14 +5 = 19

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|7)
denn -2⋅( - 6 ) +17 = 12 +7 = 19

Oder : (-8|3)
denn -2⋅( - 8 ) +13 = 16 +3 = 19

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +4y = 24 (I) x = -2 (II)

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = -2


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

-2 · ( -2 ) +4y = 24
4 +4y = 24
4y +4 = 24 | -4
4y = 20 |:4
y = 5

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|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -3y = -22 (I) x +3y = 10 (II)

Lösung einblenden
-4x -3y = -22 (I) x +3y = 10 (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 = 10 | -3y
x = 10 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -3y = -22 (I) x = ( 10 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 10 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 10 -3y ) -3y = -22
-40 +12y -3y = -22
9y -40 = -22 | +40
9y = 18 |:9
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -32

= 10 -6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x -4y = 9 (I) 2x +5y = 10 (II)

Lösung einblenden
-5x -4y = 9 (I) 2x +5y = 10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-5x -4y = 9
-4y -5x = 9 | +5x
-4y = 9 +5x |:(-4 )
y = - 9 4 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 9 4 - 5 4 x ) (I) 2x +5y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 9 4 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 5 · ( - 9 4 - 5 4 x ) = 10
2x - 45 4 - 25 4 x = 10
- 17 4 x - 45 4 = 10 |⋅ 4
4( - 17 4 x - 45 4 ) = 40
-17x -45 = 40 | +45
-17x = 85 |:(-17 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 9 4 - 5 4 ( -5 )

= - 9 4 + 25 4

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

7x +34 = 4x -5y (I)
-2x -17 -3y = 4 (II)

Lösung einblenden

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

7x +34 = 4x -5y | -34 -4x +5y (I)
-2x -17 -3y = 4 | + 17 (II)
3x +5y = -34 (I) -2x -3y = 21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +5y = -34
5y +3x = -34 | -3x
5y = -34 -3x |:5
y = - 34 5 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 34 5 - 3 5 x ) (I) -2x -3y = 21 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 34 5 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x -3 · ( - 34 5 - 3 5 x ) = 21
-2x + 102 5 + 9 5 x = 21
- 1 5 x + 102 5 = 21 |⋅ 5
5( - 1 5 x + 102 5 ) = 105
-x +102 = 105 | -102
-x = 3 |:(-1 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 34 5 - 3 5 ( -3 )

= - 34 5 + 9 5

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 und y = -2 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 -1y = ?

-5x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-3x -1y = -3 +2 = -1

-5x -4y = -5 +8 = 3

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -1y = -1

-5x -4y = 3

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

9x +3y = 6 (I) -3x -y = -2 (II)

Lösung einblenden
9x +3y = 6 (I) -3x -y = -2 (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 = -2
-y -3x = -2 | +3x
-y = -2 +3x |:(-1 )
y = 2 -3x

Als neues LGS erhält man so:

9x +3y = 6 (I) +y = ( 2 -3x ) (II)

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

9x + 3 · ( 2 -3x ) = 6
9x +6 -9x = 6
6 = 6 | -6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 19. Wenn man aber vom 3-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 19 (I) 3x -2y = 1 (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 = 19 | -4y
x = 19 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 19 -4y ) (I) 3x -2y = 1 (II)

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

3 · ( 19 -4y ) -2y = 1
57 -12y -2y = 1
-14y +57 = 1 | -57
-14y = -56 |:(-14 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 -44

= 19 -16

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 4