Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x - y = -6 .

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 ) - y = -6

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -3 ) - y = -6
-3 - y = -6
-y -3 = -6 | +3
-y = -3 |:(-1 )
y = 3

Die Lösung ist somit: (-3|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x + y = 17 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (4|-3)
denn 5⋅4 +1( - 3 ) = 20 -3 = 17

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|-8)
denn 5⋅5 +1( - 8 ) = 25 -8 = 17

Oder : (3|2)
denn 5⋅3 +12 = 15 +2 = 17

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+3y = 12 (I) -3x -3y = -9 (II)

Lösung einblenden
+3y = 12 (I) -3x -3y = -9 (II)

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

3y = 12 |:3
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x -3 · 4 = -9
-3x -12 = -9 | +12
-3x = 3 |:(-3 )
x = -1

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: (-1|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = -23 (I) x +2y = 8 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = -23 (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

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -23 (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:

-4 · ( 8 -2y ) + y = -23
-32 +8y + y = -23
9y -32 = -23 | +32
9y = 9 |:9
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -21

= 8 -2

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +3y = 19 (I) 5x -4y = -30 (II)

Lösung einblenden
-2x +3y = 19 (I) 5x -4y = -30 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x +3y = 19
3y -2x = 19 | +2x
3y = 19 +2x |:3
y = 19 3 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 19 3 + 2 3 x ) (I) 5x -4y = -30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 19 3 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( 19 3 + 2 3 x ) = -30
5x - 76 3 - 8 3 x = -30
7 3 x - 76 3 = -30 |⋅ 3
3( 7 3 x - 76 3 ) = -90
7x -76 = -90 | +76
7x = -14 |:7
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 3 + 2 3 ( -2 )

= 19 3 - 4 3

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +6 = 1 +5y (I)
-2x +5( -1 + y) = 0 (II)

Lösung einblenden

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

x +6 = 1 +5y (I)
-2x +5( -1 + y) = 0 (II)
x +6 = 1 +5y | -6 -5y (I)
-2x -5 +5y = 0 | + 5 (II)
x -5y = -5 (I) -2x +5y = 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 -5y = -5 | +5y
x = -5 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -5 +5y ) (I) -2x +5y = 5 (II)

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

-2 · ( -5 +5y ) +5y = 5
10 -10y +5y = 5
-5y +10 = 5 | -10
-5y = -5 |:(-5 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 +51

= -5 +5

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|1)

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.:

1x +1y = ?

3x +6y = ?

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

1x +1y = 4 +2 = 6

3x +6y = 12 +12 = 24

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +1y = 6

3x +6y = 24

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-16x -4y = -10 (I) 4x +y = 3 (II)

Lösung einblenden
-16x -4y = -10 (I) 4x +y = 3 (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 = 3
y +4x = 3 | -4x
y = 3 -4x

Als neues LGS erhält man so:

-16x -4y = -10 (I) +y = ( 3 -4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 3 -4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-16x -4 · ( 3 -4x ) = -10
-16x -12 +16x = -10
-12 = -10 | +12
0 = 2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 19. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 19 (I) 6x -5y = -1 (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 = 19 | -3y
x = 19 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 19 -3y ) (I) 6x -5y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 19 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 19 -3y ) -5y = -1
114 -18y -5y = -1
-23y +114 = -1 | -114
-23y = -115 |:(-23 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 -35

= 19 -15

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5