Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -5y = 35 .

Bestimme y so, dass (0|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 0 in die Gleichung ein und erhält:

0 -5y = 35

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

0 -5y = 35
-5y = 35 |:(-5 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (0|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|5)
denn 2⋅6 -35 = 12 -15 = -3

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|3)
denn 2⋅3 -33 = 6 -9 = -3

Oder : (9|7)
denn 2⋅9 -37 = 18 -21 = -3

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = -5


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

3 · ( -5 ) +2y = -3
-15 +2y = -3
2y -15 = -3 | +15
2y = 12 |:2
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -4y = -24 (I) x -y = -9 (II)

Lösung einblenden
x -4y = -24 (I) x -y = -9 (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:

x - y = -9
-y + x = -9 | - x
-y = -9 - x |:(-1 )
y = 9 + x

Als neues LGS erhält man so:

x -4y = -24 (I) +y = ( 9 + x ) (II)

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

x -4 · ( 9 + x ) = -24
x -36 -4x = -24
-3x -36 = -24 | +36
-3x = 12 |:(-3 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 -4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -4y = -12 (I) 4x +y = -18 (II)

Lösung einblenden
5x -4y = -12 (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

Als neues LGS erhält man so:

5x -4y = -12 (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:

5x -4 · ( -18 -4x ) = -12
5x +72 +16x = -12
21x +72 = -12 | -72
21x = -84 |:21
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -18 -4( -4 )

= -18 +16

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( 13 +2y) = -2x (I)
-5x -2 - y = 9 (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( 13 +2y) = -2x (I)
-5x -2 - y = 9 (II)
26 +4y = -2x | -26 +2x (I)
-5x -2 - y = 9 | + 2 (II)
2x +4y = -26 (I) -5x -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:

-5x - y = 11
-y -5x = 11 | +5x
-y = 11 +5x |:(-1 )
y = -11 -5x

Als neues LGS erhält man so:

2x +4y = -26 (I) +y = ( -11 -5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -11 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 4 · ( -11 -5x ) = -26
2x -44 -20x = -26
-18x -44 = -26 | +44
-18x = 18 |:(-18 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 -5( -1 )

= -11 +5

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 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 +1y = ?

-2x +5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

-1x +1y = -4 +3 = -1

-2x +5y = -8 +15 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +1y = -1

-2x +5y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +6y = -8 (I) -x -2y = 3 (II)

Lösung einblenden
3x +6y = -8 (I) -x -2y = 3 (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 = 3 | +2y
-x = 3 +2y |:(-1 )
x = -3 -2y

Als neues LGS erhält man so:

3x +6y = -8 (I) x = ( -3 -2y ) (II)

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

3 · ( -3 -2y ) +6y = -8
-9 -6y +6y = -8
-9 = -8 | +9
0 = 1

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 6. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 9. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 6 (I) 4x -3y = 9 (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 = 6 | -3y
x = 6 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 6 -3y ) (I) 4x -3y = 9 (II)

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

4 · ( 6 -3y ) -3y = 9
24 -12y -3y = 9
-15y +24 = 9 | -24
-15y = -15 |:(-15 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 6 -31

= 6 -3

= 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