Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -4y = 26 .

Bestimme y so, dass (2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 2 in die Gleichung ein und erhält:

32 -4y = 26

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

32 -4y = 26
6 -4y = 26
-4y +6 = 26 | -6
-4y = 20 |:(-4 )
y = -5

Die Lösung ist somit: (2|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -4y = -25 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|4)
denn -3⋅3 -44 = -9 -16 = -25

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|7)
denn -3⋅( - 1 ) -47 = 3 -28 = -25

Oder : (7|1)
denn -3⋅7 -41 = -21 -4 = -25

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = -28 (I) +2y = -8 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = -28 (I) +2y = -8 (II)

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

2y = -8 |:2
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -28 (I) +y = -4 (II)

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

-4x + 1 · ( -4 ) = -28
-4x -4 = -28 | +4
-4x = -24 |:(-4 )
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:

-4x +y = -18 (I) -4x -y = -22 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = -18 (I) -4x -y = -22 (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 = -22
-y -4x = -22 | +4x
-y = -22 +4x |:(-1 )
y = 22 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -18 (I) +y = ( 22 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 22 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 1 · ( 22 -4x ) = -18
-4x +22 -4x = -18
-8x +22 = -18 | -22
-8x = -40 |:(-8 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 22 -45

= 22 -20

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -5y = -14 (I) 4x -2y = -16 (II)

Lösung einblenden
-3x -5y = -14 (I) 4x -2y = -16 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x -5y = -14
-5y -3x = -14 | +3x
-5y = -14 +3x |:(-5 )
y = 14 5 - 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 14 5 - 3 5 x ) (I) 4x -2y = -16 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 14 5 - 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( 14 5 - 3 5 x ) = -16
4x - 28 5 + 6 5 x = -16
26 5 x - 28 5 = -16 |⋅ 5
5( 26 5 x - 28 5 ) = -80
26x -28 = -80 | +28
26x = -52 |:26
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 14 5 - 3 5 ( -2 )

= 14 5 + 6 5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

-4 - y = x -2 | + 4 - x (I)
-x = 3y | -3y (II)
-x -y = 2 (I) -x -3y = 0 (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 = 0 | +3y
-x = 3y |:(-1 )
x = -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-1 · ( -3y ) - y = 2
3y - y = 2
2y = 2 |:2
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -31

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = -5 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

5x -1y = ?

3x -2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

5x -1y = 25 +5 = 30

3x -2y = 15 +10 = 25

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -1y = 30

3x -2y = 25

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +4y = 2 (I) -3x -12y = -6 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 2 (I) -3x -12y = -6 (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 = 2 | -4y
x = 2 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 2 -4y ) (I) -3x -12y = -6 (II)

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

-3 · ( 2 -4y ) -12y = -6
-6 +12y -12y = -6
-6 = -6 | +6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y 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 18. Wenn man aber vom 5-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 18 (I) 5x -4y = -6 (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 = 18 | -4y
x = 18 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 18 -4y ) (I) 5x -4y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 18 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 18 -4y ) -4y = -6
90 -20y -4y = -6
-24y +90 = -6 | -90
-24y = -96 |:(-24 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 18 -44

= 18 -16

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 4