Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -2y = -8 .

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

Lösung einblenden

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

-54 -2y = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-54 -2y = -8
-20 -2y = -8
-2y -20 = -8 | +20
-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

Die Lösung ist somit: (4|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -5y = -15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|3)
denn -4⋅0 -53 = 0 -15 = -15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-5|7)
denn -4⋅( - 5 ) -57 = 20 -35 = -15

Oder : (5|-1)
denn -4⋅5 -5( - 1 ) = -20 +5 = -15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

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

Als neues LGS erhält man so:

-3x +2y = 1 (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:

-3 · ( -1 ) +2y = 1
3 +2y = 1
2y +3 = 1 | -3
2y = -2 |:2
y = -1

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|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +3y = 24 (I) x +3y = 15 (II)

Lösung einblenden
4x +3y = 24 (I) x +3y = 15 (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 = 15 | -3y
x = 15 -3y

Als neues LGS erhält man so:

4x +3y = 24 (I) x = ( 15 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 15 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 15 -3y ) +3y = 24
60 -12y +3y = 24
-9y +60 = 24 | -60
-9y = -36 |:(-9 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -34

= 15 -12

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -5y = -21 (I) -2x +2y = -6 (II)

Lösung einblenden
-4x -5y = -21 (I) -2x +2y = -6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x -5y = -21
-5y -4x = -21 | +4x
-5y = -21 +4x |:(-5 )
y = 21 5 - 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 21 5 - 4 5 x ) (I) -2x +2y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 21 5 - 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 2 · ( 21 5 - 4 5 x ) = -6
-2x + 42 5 - 8 5 x = -6
- 18 5 x + 42 5 = -6 |⋅ 5
5( - 18 5 x + 42 5 ) = -30
-18x +42 = -30 | -42
-18x = -72 |:(-18 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 21 5 - 4 5 4

= 21 5 - 16 5

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

0 = 3( -x +1 ) - y (I)
-4 = 5x -1 - y (II)

Lösung einblenden

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

0 = 3( -x +1 ) - y (I)
-4 = 5x -1 - y (II)
0 = -3x +3 - y | + 3x + y (I)
-4 = 5x -1 - y | + 4 -5x + y (II)
3x +y = 3 (I) -5x +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:

-5x + y = 3
y -5x = 3 | +5x
y = 3 +5x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 3 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 1 · ( 3 +5x ) = 3
3x +3 +5x = 3
8x +3 = 3 | -3
8x = 0 |:8
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 +50

= 3 +0

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (0|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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 = ?

-3x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

1x -3y = -1 -9 = -10

-3x +7y = 3 +21 = 24

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -3y = -10

-3x +7y = 24

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

6x -3 · ( 2 +2x ) = -4
6x -6 -6x = -4
-6 = -4 | +6
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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 3-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 3. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 8 (I) 3x -6y = 3 (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 = 8 | -5y
x = 8 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -5y ) (I) 3x -6y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 8 -5y ) -6y = 3
24 -15y -6y = 3
-21y +24 = 3 | -24
-21y = -21 |:(-21 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -51

= 8 -5

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 1