Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

4( -4 ) +4y = -20

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

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

Die Lösung ist somit: (-4|-1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -2y = 17 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-6)
denn -5⋅( - 1 ) -2( - 6 ) = 5 +12 = 17

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-1)
denn -5⋅( - 3 ) -2( - 1 ) = 15 +2 = 17

Oder : (1|-11)
denn -5⋅1 -2( - 11 ) = -5 +22 = 17

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x = 18 (I) 4x +3y = 6 (II)

Lösung einblenden
3x = 18 (I) 4x +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:

3x = 18 |:3
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4 · 6 +3y = 6
24 +3y = 6
3y +24 = 6 | -24
3y = -18 |:3
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = 1 (I) x +4y = 22 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = 1 (I) x +4y = 22 (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 = 22 | -4y
x = 22 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = 1 (I) x = ( 22 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 22 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 22 -4y ) + y = 1
-44 +8y + y = 1
9y -44 = 1 | +44
9y = 45 |:9
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 22 -45

= 22 -20

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = 25 (I) 4x -2y = -30 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = 25 (I) 4x -2y = -30 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-4x + y = 25
y -4x = 25 | +4x
y = 25 +4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 25 +4x ) (I) 4x -2y = -30 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 25 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -2 · ( 25 +4x ) = -30
4x -50 -8x = -30
-4x -50 = -30 | +50
-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 25 +4( -5 )

= 25 -20

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 2 x + 2 5 y = 7 10 (I) 1 4 x + 1 3 y = 5 4 (II)

Lösung einblenden
- 1 2 x + 2 5 y = 7 10 (I) 1 4 x + 1 3 y = 5 4 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 2 x + 2 5 y = 7 10
2 5 y - 1 2 x = 7 10 |⋅ 10
10( 2 5 y - 1 2 x) = 7
4y -5x = 7 | +5x
4y = 7 +5x |:4
y = 7 4 + 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 4 + 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 4 x + 1 3 · ( 7 4 + 5 4 x ) = 5 4
1 4 x + 7 12 + 5 12 x = 5 4
2 3 x + 7 12 = 5 4 |⋅ 12
12( 2 3 x + 7 12 ) = 15
8x +7 = 15 | -7
8x = 8 |:8
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 4 + 5 4 1

= 7 4 + 5 4

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

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 -3y = ?

-5x -18y = ?

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

-1x -3y = -2 -9 = -11

-5x -18y = -10 -54 = -64

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -3y = -11

-5x -18y = -64

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +y = -1 (I) 4x -2y = 14 (II)

Lösung einblenden
-x +y = -1 (I) 4x -2y = 14 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-x + y = -1
y - x = -1 | + x
y = -1 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -1 + x ) (I) 4x -2y = 14 (II)

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

4x -2 · ( -1 + x ) = 14
4x +2 -2x = 14
2x +2 = 14 | -2
2x = 12 |:2
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 +6

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 2 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 190 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 3 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 340 kcal berechnete. Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

2x -2y = 190 (I) 3x -2y = 340 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -2y = 190
-2y +2x = 190 | -2x
-2y = 190 -2x |:(-2 )
y = -95 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -95 + x ) (I) 3x -2y = 340 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -95 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -2 · ( -95 + x ) = 340
3x +190 -2x = 340
x +190 = 340 | -190
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -95 +150

= 55

also

y = 55

Die Lösung des LGS ist damit: (150|55)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 55