Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (-2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -2 in die Gleichung ein und erhält:

3( -2 ) -3y = 15

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3( -2 ) -3y = 15
-6 -3y = 15
-3y -6 = 15 | +6
-3y = 21 |:(-3 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (-2|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -4y = 9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|4)
denn -5⋅( - 5 ) -44 = 25 -16 = 9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|9)
denn -5⋅( - 9 ) -49 = 45 -36 = 9

Oder : (-1|-1)
denn -5⋅( - 1 ) -4( - 1 ) = 5 +4 = 9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = -2 (I) +2y = 6 (II)

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

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

2y = 6 |:2
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

x -2 · 3 = -2
x -6 = -2 | +6
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +4y = 22 (I) -3x +y = 2 (II)

Lösung einblenden
2x +4y = 22 (I) -3x +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:

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

Als neues LGS erhält man so:

2x +4y = 22 (I) +y = ( 2 +3x ) (II)

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

2x + 4 · ( 2 +3x ) = 22
2x +8 +12x = 22
14x +8 = 22 | -8
14x = 14 |:14
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 +31

= 2 +3

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = -14 (I) -3x +5y = -19 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = -14 (I) -3x +5y = -19 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +2y = -14
2y +2x = -14 | -2x
2y = -14 -2x |:2
y = -7 - x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -7 - x ) (I) -3x +5y = -19 (II)

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

-3x + 5 · ( -7 - x ) = -19
-3x -35 -5x = -19
-8x -35 = -19 | +35
-8x = 16 |:(-8 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -7 - ( -2 )

= -7 +2

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 5 x -3y = - 42 5 (I) 1 5 x + 1 3 y = 2 15 (II)

Lösung einblenden
- 3 5 x -3y = - 42 5 (I) 1 5 x + 1 3 y = 2 15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 3 5 x -3y = - 42 5
-3y - 3 5 x = - 42 5 |⋅ 5
5( -3y - 3 5 x) = -42
-15y -3x = -42 | +3x
-15y = -42 +3x |:(-15 )
y = 14 5 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 14 5 - 1 5 x ) (I) 1 5 x + 1 3 y = 2 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 14 5 - 1 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 5 x + 1 3 · ( 14 5 - 1 5 x ) = 2 15
1 5 x + 14 15 - 1 15 x = 2 15
2 15 x + 14 15 = 2 15 |⋅ 15
15( 2 15 x + 14 15 ) = 2
2x +14 = 2 | -14
2x = -12 |:2
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 14 5 - 1 5 ( -6 )

= 14 5 + 6 5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 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.:

5x -3y = ?

7x -7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

5x -3y = 10 -3 = 7

7x -7y = 14 -7 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -3y = 7

7x -7y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +2y = 3 (I) -4x +5y = 6 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = 3 (I) -4x +5y = 6 (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 = 3 | -2y
-x = 3 -2y |:(-1 )
x = -3 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -3 +2y ) (I) -4x +5y = 6 (II)

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

-4 · ( -3 +2y ) +5y = 6
12 -8y +5y = 6
-3y +12 = 6 | -12
-3y = -6 |:(-3 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 +22

= -3 +4

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 12. Wenn man aber vom 6-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 8. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 12 (I) 6x -4y = 8 (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) 6x -4y = 8 (II)

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

6 · ( 12 -2y ) -4y = 8
72 -12y -4y = 8
-16y +72 = 8 | -72
-16y = -64 |:(-16 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -24

= 12 -8

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 4