Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +3y = -32 .

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

Lösung einblenden

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

-57 +3y = -32

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-57 +3y = -32
-35 +3y = -32
3y -35 = -32 | +35
3y = 3 |:3
y = 1

Die Lösung ist somit: (7|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x -2y = -26 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|6)
denn 2⋅( - 7 ) -26 = -14 -12 = -26

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|4)
denn 2⋅( - 9 ) -24 = -18 -8 = -26

Oder : (-5|8)
denn 2⋅( - 5 ) -28 = -10 -16 = -26

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -6 (I) 2x +4y = 8 (II)

Lösung einblenden
-3x = -6 (I) 2x +4y = 8 (II)

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

-3x = -6 |:(-3 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · 2 +4y = 8
4 +4y = 8
4y +4 = 8 | -4
4y = 4 |:4
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -1 (I) -4x +3y = -9 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -1 (I) -4x +3y = -9 (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 -4y = -1 | +4y
x = -1 +4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -1 +4y ) (I) -4x +3y = -9 (II)

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

-4 · ( -1 +4y ) +3y = -9
4 -16y +3y = -9
-13y +4 = -9 | -4
-13y = -13 |:(-13 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 +41

= -1 +4

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +4y = 16 (I) -x -5y = 9 (II)

Lösung einblenden
-5x +4y = 16 (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 |:(-1 )
x = -9 -5y

Als neues LGS erhält man so:

-5x +4y = 16 (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:

-5 · ( -9 -5y ) +4y = 16
45 +25y +4y = 16
29y +45 = 16 | -45
29y = -29 |:29
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:

3( x +1 ) = 2( -x +4 )-5y (I)
7x -5 -4y = 2x (II)

Lösung einblenden

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

3( x +1 ) = 2( -x +4 )-5y (I)
7x -5 -4y = 2x (II)
3x +3 = -2x +8 -5y | -3 +2x +5y (I)
7x -5 -4y = 2x | + 5 -2x (II)
5x +5y = 5 (I) 5x -4y = 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +5y = 5
5y +5x = 5 | -5x
5y = 5 -5x |:5
y = 1 - x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5x -4 · ( 1 - x ) = 5
5x -4 +4x = 5
9x -4 = 5 | +4
9x = 9 |:9
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 - 1

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (1|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 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 +1y = ?

-1x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

1x +1y = 4 +5 = 9

-1x -4y = -4 -20 = -24

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +1y = 9

-1x -4y = -24

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +3y = -1 (I) 4x -12y = 7 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = -1 (I) 4x -12y = 7 (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 = -1 | -3y
-x = -1 -3y |:(-1 )
x = 1 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 1 +3y ) (I) 4x -12y = 7 (II)

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

4 · ( 1 +3y ) -12y = 7
4 +12y -12y = 7
4 = 7 | -4
0 = 3

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 30. Wenn man aber vom 6-fachen von x 7 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 +5y = 30 (I) 6x -7y = -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 = 30 | -5y
x = 30 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 30 -5y ) (I) 6x -7y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 30 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 30 -5y ) -7y = -5
180 -30y -7y = -5
-37y +180 = -5 | -180
-37y = -185 |:(-37 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 30 -55

= 30 -25

= 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