Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -4y = 20 .

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

Lösung einblenden

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

-x -4( -4 ) = 20

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x -4( -4 ) = 20
-x +16 = 20 | -16
-x = 4 |:(-1 )
x = -4

Die Lösung ist somit: (-4|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -4y = 13 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-4)
denn -1⋅3 -4( - 4 ) = -3 +16 = 13

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-3)
denn -1⋅( - 1 ) -4( - 3 ) = 1 +12 = 13

Oder : (7|-5)
denn -1⋅7 -4( - 5 ) = -7 +20 = 13

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

3y = -6 |:3
y = -2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

x -3 · ( -2 ) = 4
x +6 = 4 | -6
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -3y = -18 (I) -3x +y = 11 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = -18 (I) -3x +y = 11 (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 = 11
y -3x = 11 | +3x
y = 11 +3x

Als neues LGS erhält man so:

4x -3y = -18 (I) +y = ( 11 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 11 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( 11 +3x ) = -18
4x -33 -9x = -18
-5x -33 = -18 | +33
-5x = 15 |:(-5 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 +3( -3 )

= 11 -9

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 6 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 4 · ( 6 +3x ) = -6
3x +24 +12x = -6
15x +24 = -6 | -24
15x = -30 |:15
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 +3( -2 )

= 6 -6

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -4( x + y) +9 (I)
-5 = 2( x - y) -3 (II)

Lösung einblenden

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

-3x = -4( x + y) +9 (I)
-5 = 2( x - y) -3 (II)
-3x = -4x +9 -4y | + 4x +4y (I)
-5 = 2x -3 -2y | + 5 -2x +2y (II)
x +4y = 9 (I) -2x +2y = 2 (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 = 9 | -4y
x = 9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -4y ) (I) -2x +2y = 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 9 -4y ) +2y = 2
-18 +8y +2y = 2
10y -18 = 2 | +18
10y = 20 |:10
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -42

= 9 -8

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 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.:

3x -4y = ?

2x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

3x -4y = 3 +20 = 23

2x -1y = 2 +5 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -4y = 23

2x -1y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -4y = 34 (I) -x -5y = 35 (II)

Lösung einblenden
-2x -4y = 34 (I) -x -5y = 35 (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 = 35 | +5y
-x = 35 +5y |:(-1 )
x = -35 -5y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -4y = 34 (I) x = ( -35 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -35 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -35 -5y ) -4y = 34
70 +10y -4y = 34
6y +70 = 34 | -70
6y = -36 |:6
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -35 -5( -6 )

= -35 +30

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 9. Wenn man aber vom 2-fachen von x 5 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 = 9 (I) 2x -5y = 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 = 9 | -5y
x = 9 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -5y ) (I) 2x -5y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 9 -5y ) -5y = 3
18 -10y -5y = 3
-15y +18 = 3 | -18
-15y = -15 |:(-15 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -51

= 9 -5

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1