Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -3y = 15 .

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

Lösung einblenden

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

-3 -3y = 15

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-3 -3y = 15
-3 -3y = 15
-3y -3 = 15 | +3
-3y = 18 |:(-3 )
y = -6

Die Lösung ist somit: (3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x +3y = -18 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-7)
denn 3⋅1 +3( - 7 ) = 3 -21 = -18

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-10)
denn 3⋅4 +3( - 10 ) = 12 -30 = -18

Oder : (-2|-4)
denn 3⋅( - 2 ) +3( - 4 ) = -6 -12 = -18

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -2y = 16 (I) -y = -1 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = 16 (I) -y = -1 (II)

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

-y = -1 |:(-1 )
y = 1

Als neues LGS erhält man so:

3x -2y = 16 (I) +y = 1 (II)

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

3x -2 · 1 = 16
3x -2 = 16 | +2
3x = 18 |:3
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = 12 (I) 4x -4y = 28 (II)

Lösung einblenden
x -2y = 12 (I) 4x -4y = 28 (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 = 12 | +2y
x = 12 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 +2y ) (I) 4x -4y = 28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 +2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 12 +2y ) -4y = 28
48 +8y -4y = 28
4y +48 = 28 | -48
4y = -20 |:4
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 +2( -5 )

= 12 -10

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +3y = 11 (I) -5x -3y = -23 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 11 (I) -5x -3y = -23 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = 11
3y +2x = 11 | -2x
3y = 11 -2x |:3
y = 11 3 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 3 - 2 3 x ) (I) -5x -3y = -23 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 11 3 - 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -3 · ( 11 3 - 2 3 x ) = -23
-5x -11 +2x = -23
-3x -11 = -23 | +11
-3x = -12 |:(-3 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 3 - 2 3 4

= 11 3 - 8 3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 2 5 x -2y = 34 5 (I) 3x - 3 2 y = - 3 2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 2 5 x -2y = 34 5
-2y - 2 5 x = 34 5 |⋅ 5
5( -2y - 2 5 x) = 34
-10y -2x = 34 | +2x
-10y = 34 +2x |:(-10 )
y = - 17 5 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 17 5 - 1 5 x ) (I) 3x - 3 2 y = - 3 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 17 5 - 1 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x - 3 2 · ( - 17 5 - 1 5 x ) = - 3 2
3x + 51 10 + 3 10 x = - 3 2
33 10 x + 51 10 = - 3 2 |⋅ 10
10( 33 10 x + 51 10 ) = -15
33x +51 = -15 | -51
33x = -66 |:33
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 17 5 - 1 5 ( -2 )

= - 17 5 + 2 5

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-3)

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.:

-3x -1y = ?

-2x -2y = ?

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

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

-2x -2y = 2 -2 = 0

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -1y = 2

-2x -2y = 0

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x +4y = -8 (I) -x +3y = -9 (II)

Lösung einblenden
-2x +4y = -8 (I) -x +3y = -9 (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 = -9 | -3y
-x = -9 -3y |:(-1 )
x = 9 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +4y = -8 (I) x = ( 9 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 9 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 9 +3y ) +4y = -8
-18 -6y +4y = -8
-2y -18 = -8 | +18
-2y = 10 |:(-2 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +3( -5 )

= 9 -15

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 7. Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 7 (I) 3x -5y = -7 (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 = 7 | -3y
x = 7 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 7 -3y ) (I) 3x -5y = -7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 7 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 7 -3y ) -5y = -7
21 -9y -5y = -7
-14y +21 = -7 | -21
-14y = -28 |:(-14 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -32

= 7 -6

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 2