Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-x +3( -3 ) = -2

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +3( -3 ) = -2
-x -9 = -2 | +9
-x = 7 |:(-1 )
x = -7

Die Lösung ist somit: (-7|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x +3y = 41 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|7)
denn -4⋅( - 5 ) +37 = 20 +21 = 41

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|11)
denn -4⋅( - 2 ) +311 = 8 +33 = 41

Oder : (-8|3)
denn -4⋅( - 8 ) +33 = 32 +9 = 41

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = -5 (I) -3x -4y = -19 (II)

Lösung einblenden
-x = -5 (I) -3x -4y = -19 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) -3x -4y = -19 (II)

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

-3 · 5 -4y = -19
-15 -4y = -19
-4y -15 = -19 | +15
-4y = -4 |:(-4 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +4y = -30 (I) x +4y = -18 (II)

Lösung einblenden
-x +4y = -30 (I) x +4y = -18 (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 +4y = -18 | -4y
x = -18 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-x +4y = -30 (I) x = ( -18 -4y ) (II)

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

-1 · ( -18 -4y ) +4y = -30
18 +4y +4y = -30
8y +18 = -30 | -18
8y = -48 |:8
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -18 -4( -6 )

= -18 +24

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -3y = 10 (I) x +y = 0 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = 10 (I) x +y = 0 (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 = 0
y + x = 0 | - x
y = -x

Als neues LGS erhält man so:

2x -3y = 10 (I) +y = - x (II)

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

2x -3 · ( -x ) = 10
2x +3x = 10
5x = 10 |:5
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x + 1 5 y = 6 (I) 1 3 x +y = 2 (II)

Lösung einblenden
x + 1 5 y = 6 (I) 1 3 x +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:

1 3 x + y = 2
y + 1 3 x = 2 |⋅ 3
3( y + 1 3 x) = 6
3y + x = 6 | - x
3y = 6 - x |:3
y = 2 - 1 3 x

Als neues LGS erhält man so:

x + 1 5 y = 6 (I) +y = ( 2 - 1 3 x ) (II)

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

x + 1 5 · ( 2 - 1 3 x ) = 6
x + 2 5 - 1 15 x = 6
14 15 x + 2 5 = 6 |⋅ 15
15( 14 15 x + 2 5 ) = 90
14x +6 = 90 | -6
14x = 84 |:14
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 - 1 3 6

= 2 -2

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (6|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -4 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.:

5x +2y = ?

7x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

5x +2y = -20 -4 = -24

7x +4y = -28 -8 = -36

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +2y = -24

7x +4y = -36

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x -y = -12 (I) x +3y = 16 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

3x -y = -12 (I) x = ( 16 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 16 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 16 -3y ) - y = -12
48 -9y - y = -12
-10y +48 = -12 | -48
-10y = -60 |:(-10 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -36

= 16 -18

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 26. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 11 (I) 6x -4y = 26 (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 = 11 | -6y
x = 11 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -6y ) (I) 6x -4y = 26 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 11 -6y ) -4y = 26
66 -36y -4y = 26
-40y +66 = 26 | -66
-40y = -40 |:(-40 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -61

= 11 -6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 1