Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 4 in die Gleichung ein und erhält:

-24 +5y = 12

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-24 +5y = 12
-8 +5y = 12
5y -8 = 12 | +8
5y = 20 |:5
y = 4

Die Lösung ist somit: (4|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|5)
denn 1⋅( - 6 ) -45 = -6 -20 = -26

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-10|4)
denn 1⋅( - 10 ) -44 = -10 -16 = -26

Oder : (-2|6)
denn 1⋅( - 2 ) -46 = -2 -24 = -26

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-4x +3y = 5 (I) -4x = -4 (II)

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

-4x = -4 |:(-4 )
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

-4x +3y = 5 (I) x = 1 (II)

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

-4 · 1 +3y = 5
-4 +3y = 5
3y -4 = 5 | +4
3y = 9 |:3
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -10 (I) -2x -2y = -20 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -10 (I) -2x -2y = -20 (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 = -10 | +4y
x = -10 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -10 +4y ) (I) -2x -2y = -20 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -10 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -10 +4y ) -2y = -20
20 -8y -2y = -20
-10y +20 = -20 | -20
-10y = -40 |:(-10 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -10 +44

= -10 +16

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +2y = 15 (I) 4x +3y = 30 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 15 (I) 4x +3y = 30 (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 = 15 | -2y
x = 15 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -2y ) (I) 4x +3y = 30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 15 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 15 -2y ) +3y = 30
60 -8y +3y = 30
-5y +60 = 30 | -60
-5y = -30 |:(-5 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -26

= 15 -12

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -11 (I) - 1 4 x +y = 13 4 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -11 (I) - 1 4 x +y = 13 4 (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:

- 1 4 x + y = 13 4
y - 1 4 x = 13 4 |⋅ 4
4( y - 1 4 x) = 13
4y - x = 13 | + x
4y = 13 + x |:4
y = 13 4 + 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

x -3y = -11 (I) +y = ( 13 4 + 1 4 x ) (II)

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

x -3 · ( 13 4 + 1 4 x ) = -11
x - 39 4 - 3 4 x = -11
1 4 x - 39 4 = -11 |⋅ 4
4( 1 4 x - 39 4 ) = -44
x -39 = -44 | +39
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 4 + 1 4 ( -5 )

= 13 4 - 5 4

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -3 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 +3y = ?

-2x +8y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

-1x +3y = -2 -9 = -11

-2x +8y = -4 -24 = -28

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +3y = -11

-2x +8y = -28

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

x + y = -8
y + x = -8 | - x
y = -8 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -8 - x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 2 · ( -8 - x ) = 20
-4x -16 -2x = 20
-6x -16 = 20 | +16
-6x = 36 |:(-6 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 - ( -6 )

= -8 +6

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 23. Wenn man aber vom 2-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -4. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 23 (I) 2x -2y = -4 (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 = 23 | -4y
x = 23 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 23 -4y ) (I) 2x -2y = -4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 23 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 23 -4y ) -2y = -4
46 -8y -2y = -4
-10y +46 = -4 | -46
-10y = -50 |:(-10 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 -45

= 23 -20

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 5