Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x - y = 16 .

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

Lösung einblenden

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

37 - y = 16

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

37 - y = 16
21 - y = 16
-y +21 = 16 | -21
-y = -5 |:(-1 )
y = 5

Die Lösung ist somit: (7|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x -2y = 10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-3)
denn -1⋅( - 4 ) -2( - 3 ) = 4 +6 = 10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|-2)
denn -1⋅( - 6 ) -2( - 2 ) = 6 +4 = 10

Oder : (-2|-4)
denn -1⋅( - 2 ) -2( - 4 ) = 2 +8 = 10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein x mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach y umstellen:

2y = -10 |:2
y = -5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x -2 · ( -5 ) = 1
3x +10 = 1 | -10
3x = -9 |:3
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = -10 (I) 4x +y = -2 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = -10 (I) 4x +y = -2 (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 = -2
y +4x = -2 | -4x
y = -2 -4x

Als neues LGS erhält man so:

2x +2y = -10 (I) +y = ( -2 -4x ) (II)

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

2x + 2 · ( -2 -4x ) = -10
2x -4 -8x = -10
-6x -4 = -10 | +4
-6x = -6 |:(-6 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 -41

= -2 -4

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -y = 8 (I) 4x +3y = 4 (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 = 8
-y + x = 8 | - x
-y = 8 - x |:(-1 )
y = -8 + x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -8 + x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x + 3 · ( -8 + x ) = 4
4x -24 +3x = 4
7x -24 = 4 | +24
7x = 28 |:7
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -8 +4

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3( 2x -3 )-4y = 5x (I)
-3x = -5x -2( 3 +2y) (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( 2x -3 )-4y = 5x (I)
-3x = -5x -2( 3 +2y) (II)
6x -9 -4y = 5x | + 9 -5x (I)
-3x = -5x -6 -4y | + 5x +4y (II)
x -4y = 9 (I) 2x +4y = -6 (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 +4y = -6 (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 ) +4y = -6
18 +8y +4y = -6
12y +18 = -6 | -18
12y = -24 |:12
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +4( -2 )

= 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 = 5 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.:

-2x +3y = ?

-5x +5y = ?

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

-2x +3y = -10 +15 = 5

-5x +5y = -25 +25 = 0

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +3y = 5

-5x +5y = 0

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +3y = 48 (I) x -5y = -24 (II)

Lösung einblenden
5x +3y = 48 (I) x -5y = -24 (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 = -24 | +5y
x = -24 +5y

Als neues LGS erhält man so:

5x +3y = 48 (I) x = ( -24 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -24 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( -24 +5y ) +3y = 48
-120 +25y +3y = 48
28y -120 = 48 | +120
28y = 168 |:28
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -24 +56

= -24 +30

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 3-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 8 (I) 3x -2y = 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 +5y = 8 | -5y
x = 8 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -5y ) (I) 3x -2y = 7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 8 -5y ) -2y = 7
24 -15y -2y = 7
-17y +24 = 7 | -24
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -51

= 8 -5

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 1