Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -3y = 14 .

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 -3y = 14

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

24 -3y = 14
8 -3y = 14
-3y +8 = 14 | -8
-3y = 6 |:(-3 )
y = -2

Die Lösung ist somit: (4|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +5y = -10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|-7)
denn 5⋅5 +5( - 7 ) = 25 -35 = -10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (10|-12)
denn 5⋅10 +5( - 12 ) = 50 -60 = -10

Oder : (0|-2)
denn 5⋅0 +5( - 2 ) = 0 -10 = -10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-y = -4 (I) -2x -4y = -18 (II)

Lösung einblenden
-y = -4 (I) -2x -4y = -18 (II)

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

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = 4 (I) -2x -4y = -18 (II)

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

-2x -4 · 4 = -18
-2x -16 = -18 | +16
-2x = -2 |:(-2 )
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:

2x -y = -9 (I) x -4y = -22 (II)

Lösung einblenden
2x -y = -9 (I) x -4y = -22 (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 = -22 | +4y
x = -22 +4y

Als neues LGS erhält man so:

2x -y = -9 (I) x = ( -22 +4y ) (II)

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

2 · ( -22 +4y ) - y = -9
-44 +8y - y = -9
7y -44 = -9 | +44
7y = 35 |:7
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -22 +45

= -22 +20

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +5y = 3 (I) x -5y = 9 (II)

Lösung einblenden
2x +5y = 3 (I) x -5y = 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 -5y = 9 | +5y
x = 9 +5y

Als neues LGS erhält man so:

2x +5y = 3 (I) x = ( 9 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 9 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 9 +5y ) +5y = 3
18 +10y +5y = 3
15y +18 = 3 | -18
15y = -15 |:15
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +5( -1 )

= 9 -5

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
1 4 x - 1 2 y = 0 (I) x +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:

x + y = 3
y + x = 3 | - x
y = 3 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

1 4 x - 1 2 · ( 3 - x ) = 0
1 4 x - 3 2 + 1 2 x = 0
3 4 x - 3 2 = 0 |⋅ 4
4( 3 4 x - 3 2 ) = 0
3x -6 = 0 | +6
3x = 6 |:3
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 - 2

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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.:

-1x +4y = ?

1x -3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-1x +4y = -3 +20 = 17

1x -3y = 3 -15 = -12

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +4y = 17

1x -3y = -12

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +3y = 6 (I) 3x -5y = -10 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 6 (I) 3x -5y = -10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = 6
3y +2x = 6 | -2x
3y = 6 -2x |:3
y = 2 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 2 - 2 3 x ) (I) 3x -5y = -10 (II)

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

3x -5 · ( 2 - 2 3 x ) = -10
3x -10 + 10 3 x = -10
19 3 x -10 = -10 |⋅ 3
3( 19 3 x -10 ) = -30
19x -30 = -30 | +30
19x = 0 |:19
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 - 2 3 0

= 2 +0

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (0|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29. Wenn man aber vom 5-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 10. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 29 (I) 5x -2y = 10 (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 = 29 | -5y
x = 29 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -5y ) (I) 5x -2y = 10 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 29 -5y ) -2y = 10
145 -25y -2y = 10
-27y +145 = 10 | -145
-27y = -135 |:(-27 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -55

= 29 -25

= 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