Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x - y = -7 .

Bestimme y so, dass (3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 3 in die Gleichung ein und erhält:

-3 - y = -7

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-3 - y = -7
-3 - y = -7
-y -3 = -7 | +3
-y = -4 |:(-1 )
y = 4

Die Lösung ist somit: (3|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -4x -4y = -32 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|7)
denn -4⋅1 -47 = -4 -28 = -32

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|11)
denn -4⋅( - 3 ) -411 = 12 -44 = -32

Oder : (5|3)
denn -4⋅5 -43 = -20 -12 = -32

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x = 1 (I) x +2y = -7 (II)

Lösung einblenden
-x = 1 (I) x +2y = -7 (II)

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

-x = 1 |:(-1 )
x = -1

Als neues LGS erhält man so:

x = -1 (I) x +2y = -7 (II)

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

1 · ( -1 ) +2y = -7
-1 +2y = -7
2y -1 = -7 | +1
2y = -6 |:2
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +4y = -39 (I) x +2y = -7 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = -39 (I) x +2y = -7 (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 = -7 | -2y
x = -7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +4y = -39 (I) x = ( -7 -2y ) (II)

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

-3 · ( -7 -2y ) +4y = -39
21 +6y +4y = -39
10y +21 = -39 | -21
10y = -60 |:10
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -2( -6 )

= -7 +12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -y = 15 (I) 5x +4y = -39 (II)

Lösung einblenden
-3x -y = 15 (I) 5x +4y = -39 (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:

-3x - y = 15
-y -3x = 15 | +3x
-y = 15 +3x |:(-1 )
y = -15 -3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -15 -3x ) (I) 5x +4y = -39 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -15 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 4 · ( -15 -3x ) = -39
5x -60 -12x = -39
-7x -60 = -39 | +60
-7x = 21 |:(-7 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -15 -3( -3 )

= -15 +9

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 2 3 x + 1 2 y = 2 (I) 2x -y = -6 (II)

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

2x - y = -6
-y +2x = -6 | -2x
-y = -6 -2x |:(-1 )
y = 6 +2x

Als neues LGS erhält man so:

- 2 3 x + 1 2 y = 2 (I) +y = ( 6 +2x ) (II)

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

- 2 3 x + 1 2 · ( 6 +2x ) = 2
- 2 3 x +3 + x = 2
1 3 x +3 = 2 |⋅ 3
3( 1 3 x +3 ) = 6
x +9 = 6 | -9
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 +2( -3 )

= 6 -6

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 1 und y = 2 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 -4y = ?

-4x -15y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 1 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-1x -4y = -1 -8 = -9

-4x -15y = -4 -30 = -34

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -4y = -9

-4x -15y = -34

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x -4y = -16 (I) -x +2y = 6 (II)

Lösung einblenden
3x -4y = -16 (I) -x +2y = 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 +2y = 6 | -2y
-x = 6 -2y |:(-1 )
x = -6 +2y

Als neues LGS erhält man so:

3x -4y = -16 (I) x = ( -6 +2y ) (II)

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

3 · ( -6 +2y ) -4y = -16
-18 +6y -4y = -16
2y -18 = -16 | +18
2y = 2 |:2
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 +21

= -6 +2

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 5 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 680 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 4 Stunden wandern und hat 3 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 495 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:

5x -2y = 680 (I) 4x -3y = 495 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -2y = 680
-2y +5x = 680 | -5x
-2y = 680 -5x |:(-2 )
y = -340 + 5 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -340 + 5 2 x ) (I) 4x -3y = 495 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -340 + 5 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( -340 + 5 2 x ) = 495
4x +1020 - 15 2 x = 495
- 7 2 x +1020 = 495 |⋅ 2
2( - 7 2 x +1020 ) = 990
-7x +2040 = 990 | -2040
-7x = -1050 |:(-7 )
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -340 + 5 2 150

= -340 +375

= 35

also

y = 35

Die Lösung des LGS ist damit: (150|35)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 35