Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -2y = 9 .

Bestimme y so, dass (-7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -7 in die Gleichung ein und erhält:

-3( -7 ) -2y = 9

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-3( -7 ) -2y = 9
21 -2y = 9
-2y +21 = 9 | -21
-2y = -12 |:(-2 )
y = 6

Die Lösung ist somit: (-7|6)

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 -57 = 25 -35 = -10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (0|2)
denn 5⋅0 -52 = 0 -10 = -10

Oder : (10|12)
denn 5⋅10 -512 = 50 -60 = -10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x = 8 (I) x +y = 1 (II)

Lösung einblenden
2x = 8 (I) x +y = 1 (II)

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

2x = 8 |:2
x = 4

Als neues LGS erhält man so:

x = 4 (I) x +y = 1 (II)

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

1 · 4 + y = 1
4 + y = 1
y +4 = 1 | -4
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = -5 (I) x +2y = 7 (II)

Lösung einblenden
-x -y = -5 (I) x +2y = 7 (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 = 7 | -2y
x = 7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

-x -y = -5 (I) x = ( 7 -2y ) (II)

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

-1 · ( 7 -2y ) - y = -5
-7 +2y - y = -5
y -7 = -5 | +7
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -22

= 7 -4

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +3y = 15 (I) x +4y = 20 (II)

Lösung einblenden
-4x +3y = 15 (I) x +4y = 20 (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 = 20 | -4y
x = 20 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +3y = 15 (I) x = ( 20 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 20 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 20 -4y ) +3y = 15
-80 +16y +3y = 15
19y -80 = 15 | +80
19y = 95 |:19
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -45

= 20 -20

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 5 x + 3 4 y = 57 10 (I) - 1 3 x - 1 2 y = - 11 3 (II)

Lösung einblenden
3 5 x + 3 4 y = 57 10 (I) - 1 3 x - 1 2 y = - 11 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 5 x + 3 4 y = 57 10
3 4 y + 3 5 x = 57 10 |⋅ 20
20( 3 4 y + 3 5 x) = 114
15y +12x = 114 | -12x
15y = 114 -12x |:15
y = 38 5 - 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 38 5 - 4 5 x ) (I) - 1 3 x - 1 2 y = - 11 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 38 5 - 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 3 x - 1 2 · ( 38 5 - 4 5 x ) = - 11 3
- 1 3 x - 19 5 + 2 5 x = - 11 3
1 15 x - 19 5 = - 11 3 |⋅ 15
15( 1 15 x - 19 5 ) = -55
x -57 = -55 | +57
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 38 5 - 4 5 2

= 38 5 - 8 5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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 +1y = ?

2x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

-1x +1y = 2 -3 = -1

2x -4y = -4 +12 = 8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +1y = -1

2x -4y = 8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x +3y = 2 (I) -6x -9y = -7 (II)

Lösung einblenden
2x +3y = 2 (I) -6x -9y = -7 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 2 3 - 2 3 x ) (I) -6x -9y = -7 (II)

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

-6x -9 · ( 2 3 - 2 3 x ) = -7
-6x -6 +6x = -7
-6 = -7 | +6
0 = -1

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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 15. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 15 (I) 4x -3y = 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 +2y = 15 | -2y
x = 15 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -2y ) (I) 4x -3y = 5 (II)

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

4 · ( 15 -2y ) -3y = 5
60 -8y -3y = 5
-11y +60 = 5 | -60
-11y = -55 |:(-11 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -25

= 15 -10

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5