Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = 8 .

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

Lösung einblenden

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

3x +21 = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

3x +21 = 8
3x +2 = 8 | -2
3x = 6 |:3
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +2y = 27 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|3)
denn 3⋅7 +23 = 21 +6 = 27

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (9|0)
denn 3⋅9 +20 = 27 +0 = 27

Oder : (5|6)
denn 3⋅5 +26 = 15 +12 = 27

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
4x +4y = -4 (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 +4y = -4 (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 ) +4y = -4
-16 +4y = -4
4y -16 = -4 | +16
4y = 12 |:4
y = 3

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|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Man erkennt, dass in der 1. 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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -4 · ( 2 +3x ) = 6
-2x -8 -12x = 6
-14x -8 = 6 | +8
-14x = 14 |:(-14 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 +3( -1 )

= 2 -3

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -3y = 21 (I) -x -2y = 8 (II)

Lösung einblenden
3x -3y = 21 (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:

3x -3y = 21 (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:

3 · ( -8 -2y ) -3y = 21
-24 -6y -3y = 21
-9y -24 = 21 | +24
-9y = 45 |:(-9 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 -2( -5 )

= -8 +10

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x + 1 4 y = - 9 2 (I) - 1 5 x + 1 5 y = - 6 5 (II)

Lösung einblenden
-x + 1 4 y = - 9 2 (I) - 1 5 x + 1 5 y = - 6 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 + 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 = ( 9 2 + 1 4 y ) (I) - 1 5 x + 1 5 y = - 6 5 (II)

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

- 1 5 · ( 9 2 + 1 4 y ) + 1 5 y = - 6 5
- 9 10 - 1 20 y + 1 5 y = - 6 5
3 20 y - 9 10 = - 6 5 |⋅ 20
20( 3 20 y - 9 10 ) = -24
3y -18 = -24 | +18
3y = -6 |:3
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 2 + 1 4 ( -2 )

= 9 2 - 1 2

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 und y = 4 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 -5y = ?

1x -5y = ?

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

3x -5y = 12 -20 = -8

1x -5y = 4 -20 = -16

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -5y = -8

1x -5y = -16

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

2x +y = 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:

2 · ( -6 +2y ) + y = 18
-12 +4y + y = 18
5y -12 = 18 | +12
5y = 30 |:5
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 +26

= -6 +12

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 21. Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 21 (I) 6x -6y = 0 (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 +6y = 21 | -6y
x = 21 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 21 -6y ) (I) 6x -6y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 21 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 21 -6y ) -6y = 0
126 -36y -6y = 0
-42y +126 = 0 | -126
-42y = -126 |:(-42 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -63

= 21 -18

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 3