Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|2) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 2 in die Gleichung ein und erhält:

x -3⋅2 = -3

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -3⋅2 = -3
x -6 = -3 | +6
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -2y = -25 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|-5)
denn 5⋅( - 7 ) -2⋅( - 5 ) = -35 +10 = -25

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|-10)
denn 5⋅( - 9 ) -2⋅( - 10 ) = -45 +20 = -25

Oder : (-5|0)
denn 5⋅( - 5 ) -2⋅0 = -25 +0 = -25

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -3y = 3 (I) x -2y = 9 (II)

Lösung einblenden
-2x -3y = 3 (I) x -2y = 9 (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 = 9 | +2y
x = 9 +2y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -3y = 3 (I) x = ( 9 +2y ) (II)

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

-2 · ( 9 +2y ) -3y = 3
-18 -4y -3y = 3
-7y -18 = 3 | +18
-7y = 21 |:(-7 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 +2⋅( -3 )

= 9 -6

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x -3y = 17 (I) -4x +5y = 1 (II)

Lösung einblenden
-2x -3y = 17 (I) -4x +5y = 1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-2x -3y = 17
-3y -2x = 17 | +2x
-3y = 17 +2x |:(-3 )
y = - 17 3 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 17 3 - 2 3 x ) (I) -4x +5y = 1 (II)

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

-4x + 5 · ( - 17 3 - 2 3 x ) = 1
-4x - 85 3 - 10 3 x = 1
- 22 3 x - 85 3 = 1 |⋅ 3
3( - 22 3 x - 85 3 ) = 3
-22x -85 = 3 | +85
-22x = 88 |:(-22 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 17 3 - 2 3 ⋅( -4 )

= - 17 3 + 8 3

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 3 x - 1 4 y = 7 12 (I) - 2 3 x +y = - 19 3 (II)

Lösung einblenden
- 1 3 x - 1 4 y = 7 12 (I) - 2 3 x +y = - 19 3 (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:

- 2 3 x + y = - 19 3
y - 2 3 x = - 19 3 |⋅ 3
3( y - 2 3 x) = -19
3y -2x = -19 | +2x
3y = -19 +2x |:3
y = - 19 3 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

- 1 3 x - 1 4 y = 7 12 (I) +y = ( - 19 3 + 2 3 x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( - 19 3 + 2 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 3 x - 1 4 · ( - 19 3 + 2 3 x ) = 7 12
- 1 3 x + 19 12 - 1 6 x = 7 12
- 1 2 x + 19 12 = 7 12 |⋅ 12
12( - 1 2 x + 19 12 ) = 7
-6x +19 = 7 | -19
-6x = -12 |:(-6 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 19 3 + 2 3 ⋅2

= - 19 3 + 4 3

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 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.:

5x +4y = ?

2x +1y = ?

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

5x +4y = 10 -4 = 6

2x +1y = 4 -1 = 3

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x +4y = 6

2x +1y = 3

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x + 3 · ( 1 - x ) = 3
3x +3 -3x = 3
3 = 3 | -3
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

x +5y = 7 (I) 2x -7y = -3 (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 = 7 | -5y
x = 7 -5y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 7 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 7 -5y ) -7y = -3
14 -10y -7y = -3
-17y +14 = -3 | -14
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 7 -5⋅1

= 7 -5

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 1