Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -5y = 11 .

Bestimme y so, dass (-6|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -6 in die Gleichung ein und erhält:

4( -6 ) -5y = 11

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

4( -6 ) -5y = 11
-24 -5y = 11
-5y -24 = 11 | +24
-5y = 35 |:(-5 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (-6|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +2y = -20 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|0)
denn 5⋅( - 4 ) +20 = -20 +0 = -20

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|-5)
denn 5⋅( - 2 ) +2( - 5 ) = -10 -10 = -20

Oder : (-6|5)
denn 5⋅( - 6 ) +25 = -30 +10 = -20

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = 12 (I) -x +3y = 6 (II)

Lösung einblenden
4x = 12 (I) -x +3y = 6 (II)

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

4x = 12 |:4
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-1 · 3 +3y = 6
-3 +3y = 6
3y -3 = 6 | +3
3y = 9 |:3
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = -21 (I) 4x -y = 18 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -21 (I) 4x -y = 18 (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:

4x - y = 18
-y +4x = 18 | -4x
-y = 18 -4x |:(-1 )
y = -18 +4x

Als neues LGS erhält man so:

x +4y = -21 (I) +y = ( -18 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -18 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x + 4 · ( -18 +4x ) = -21
x -72 +16x = -21
17x -72 = -21 | +72
17x = 51 |:17
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -18 +43

= -18 +12

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +5y = -23 (I) -x +4y = -19 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = -23 (I) -x +4y = -19 (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 = -19 | -4y
-x = -19 -4y |:(-1 )
x = 19 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-x +5y = -23 (I) x = ( 19 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 19 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( 19 +4y ) +5y = -23
-19 -4y +5y = -23
y -19 = -23 | +19
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 19 +4( -4 )

= 19 -16

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( 2x -5 ) = 2y (I)
5( 6 - y) = x (II)

Lösung einblenden

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

2( 2x -5 ) = 2y (I)
5( 6 - y) = x (II)
4x -10 = 2y | + 10 -2y (I)
30 -5y = x | -30 - x (II)
4x -2y = 10 (I) -x -5y = -30 (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 = -30 | +5y
-x = -30 +5y |:(-1 )
x = 30 -5y

Als neues LGS erhält man so:

4x -2y = 10 (I) x = ( 30 -5y ) (II)

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

4 · ( 30 -5y ) -2y = 10
120 -20y -2y = 10
-22y +120 = 10 | -120
-22y = -110 |:(-22 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 30 -55

= 30 -25

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

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.:

3x -1y = ?

2x +2y = ?

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

3x -1y = 3 +3 = 6

2x +2y = 2 -6 = -4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -1y = 6

2x +2y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +y = 0 (I) -x -2y = 0 (II)

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

Als neues LGS erhält man so:

x +y = 0 (I) x = -2 y (II)

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

1 · ( -2y ) + y = 0
-2y + y = 0
-y = 0 |:(-1 )
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -2( 0 )

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|0)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Herr Maier zahlt für 2kg Äpfel und 3kg Birnen zusammen 8,8 Euro.Frau Müller zahlt für 2kg Äpfel und 2kg Birnen zusammen 7 Euro.Wie viel kostet ein Kilo Äpfel, wie viel ein Kilo Birnen ?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kg-Preis der Äpfel und y als kg-Preis der Birnen und

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

2x +3y = 8,8 (I) 2x +2y = 7 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = 8,8
3y +2x = 8,8 | -2x
3y = 8,8 -2x |:3
y = 2,9333 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 2,9333 - 2 3 x ) (I) 2x +2y = 7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 2,9333 - 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 2 · ( 2,9333 - 2 3 x ) = 7
2x +5,8667 - 4 3 x = 7
2 3 x +5,8667 = 7 |⋅ 3
3( 2 3 x +5,8667 ) = 21
2x +17,6 = 21 | -17,6
2x = 3,4 |:2
x = 1,7

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2,9333 - 2 3 1,7

= 2,9333 - 3,4 3

= 3,6666666666667E+15 1,25E+15 - 17 15

also

y = 1.8

Die Lösung des LGS ist damit: (1.7|1.8)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kg-Preis der Äpfel (x-Wert): 1.7

kg-Preis der Birnen (y-Wert): 1.8