Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -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:

50 -5y = -35

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

50 -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: 3x -2y = 15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|0)
denn 3⋅5 -20 = 15 +0 = 15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-3)
denn 3⋅3 -2( - 3 ) = 9 +6 = 15

Oder : (7|3)
denn 3⋅7 -23 = 21 -6 = 15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x = -4 (I) -2x +y = -5 (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 = -4 |:(-1 )
x = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · 4 + y = -5
-8 + y = -5
y -8 = -5 | +8
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -2y = -4 (I) -3x +3y = 0 (II)

Lösung einblenden
x -2y = -4 (I) -3x +3y = 0 (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 -2y = -4 | +2y
x = -4 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -4 +2y ) (I) -3x +3y = 0 (II)

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

-3 · ( -4 +2y ) +3y = 0
12 -6y +3y = 0
-3y +12 = 0 | -12
-3y = -12 |:(-3 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 +24

= -4 +8

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x +2y = -5 (I) -4x +4y = -16 (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 +2y = -5 | -2y
x = -5 -2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( -5 -2y ) +4y = -16
20 +8y +4y = -16
12y +20 = -16 | -20
12y = -36 |:12
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 -2( -3 )

= -5 +6

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
1 5 x +y = -3 (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:

1 5 x +y = -3 (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:

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 -2( -4 )

= -3 +8

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = 1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

-3x +5y = ?

-1x +4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

-3x +5y = -9 +5 = -4

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +5y = -4

-1x +4y = 1

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +2y = -11 (I) 2x -4y = -2 (II)

Lösung einblenden
3x +2y = -11 (I) 2x -4y = -2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x +2y = -11
2y +3x = -11 | -3x
2y = -11 -3x |:2
y = - 11 2 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 11 2 - 3 2 x ) (I) 2x -4y = -2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 11 2 - 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( - 11 2 - 3 2 x ) = -2
2x +22 +6x = -2
8x +22 = -2 | -22
8x = -24 |:8
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 11 2 - 3 2 ( -3 )

= - 11 2 + 9 2

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20. Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -15. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 20 (I) 3x -7y = -15 (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 +6y = 20 | -6y
x = 20 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -6y ) (I) 3x -7y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 20 -6y ) -7y = -15
60 -18y -7y = -15
-25y +60 = -15 | -60
-25y = -75 |:(-25 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -63

= 20 -18

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 3