Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +3y = -24 .

Bestimme y so, dass (5|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 5 in die Gleichung ein und erhält:

-35 +3y = -24

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-35 +3y = -24
-15 +3y = -24
3y -15 = -24 | +15
3y = -9 |:3
y = -3

Die Lösung ist somit: (5|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|2)
denn -3⋅0 -12 = 0 -2 = -2

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

Oder : (1|-1)
denn -3⋅1 -1( - 1 ) = -3 +1 = -2

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +2y = -24 (I) x = -6 (II)

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = -6


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

3 · ( -6 ) +2y = -24
-18 +2y = -24
2y -18 = -24 | +18
2y = -6 |:2
y = -3

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|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -y = -10 (I) x -4y = -6 (II)

Lösung einblenden
-4x -y = -10 (I) x -4y = -6 (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 = -6 | +4y
x = -6 +4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -y = -10 (I) x = ( -6 +4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -6 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -6 +4y ) - y = -10
24 -16y - y = -10
-17y +24 = -10 | -24
-17y = -34 |:(-17 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 +42

= -6 +8

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x -3y = 5 (I) 2x -3y = -1 (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 = 5 | +3y
-x = 5 +3y |:(-1 )
x = -5 -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -5 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -5 -3y ) -3y = -1
-10 -6y -3y = -1
-9y -10 = -1 | +10
-9y = 9 |:(-9 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 -3( -1 )

= -5 +3

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x = 3x -16 + y (I)
5x -24 - y = 3( x + y) (II)

Lösung einblenden

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

-2x = 3x -16 + y (I)
5x -24 - y = 3( x + y) (II)
-2x = 3x -16 + y | -3x - y (I)
5x -24 - y = 3x +3y | + 24 -3x -3y (II)
-5x -y = -16 (I) 2x -4y = 24 (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:

-5x - y = -16
-y -5x = -16 | +5x
-y = -16 +5x |:(-1 )
y = 16 -5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 16 -5x ) (I) 2x -4y = 24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 16 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( 16 -5x ) = 24
2x -64 +20x = 24
22x -64 = 24 | +64
22x = 88 |:22
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 16 -54

= 16 -20

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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.:

-5x -3y = ?

-6x -1y = ?

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

-5x -3y = -15 +9 = -6

-6x -1y = -18 +3 = -15

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-5x -3y = -6

-6x -1y = -15

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x +2y = 16 (I) 5x +5y = 35 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 16 (I) 5x +5y = 35 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +2y = 16
2y +4x = 16 | -4x
2y = 16 -4x |:2
y = 8 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 8 -2x ) (I) 5x +5y = 35 (II)

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

5x + 5 · ( 8 -2x ) = 35
5x +40 -10x = 35
-5x +40 = 35 | -40
-5x = -5 |:(-5 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -21

= 8 -2

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 17 (I) 3x -4y = -1 (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 = 17 | -3y
x = 17 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -3y ) (I) 3x -4y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 17 -3y ) -4y = -1
51 -9y -4y = -1
-13y +51 = -1 | -51
-13y = -52 |:(-13 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -34

= 17 -12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 4