Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -2y = -16 .

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

Lösung einblenden

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

x -25 = -16

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -25 = -16
x -10 = -16 | +10
x = -6

Die Lösung ist somit: (-6|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +3y = 11 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|4)
denn -1⋅1 +34 = -1 +12 = 11

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|5)
denn -1⋅4 +35 = -4 +15 = 11

Oder : (-2|3)
denn -1⋅( - 2 ) +33 = 2 +9 = 11

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = 20 (I) -3x -2y = 9 (II)

Lösung einblenden
-4x = 20 (I) -3x -2y = 9 (II)

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

-4x = 20 |:(-4 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

x = -5 (I) -3x -2y = 9 (II)

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

-3 · ( -5 ) -2y = 9
15 -2y = 9
-2y +15 = 9 | -15
-2y = -6 |:(-2 )
y = 3

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|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = -7 (I) x +4y = -8 (II)

Lösung einblenden
x +3y = -7 (I) x +4y = -8 (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 = -8 | -4y
x = -8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = -7 (I) x = ( -8 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( -8 -4y ) +3y = -7
-8 -4y +3y = -7
-y -8 = -7 | +8
-y = 1 |:(-1 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 -4( -1 )

= -8 +4

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -5y = -19 (I) 4x -2y = 14 (II)

Lösung einblenden
x -5y = -19 (I) 4x -2y = 14 (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 = -19 | +5y
x = -19 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -19 +5y ) (I) 4x -2y = 14 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -19 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -19 +5y ) -2y = 14
-76 +20y -2y = 14
18y -76 = 14 | +76
18y = 90 |:18
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -19 +55

= -19 +25

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3( -x + y) = -5x -18 (I)
-3x -5y = -x +26 (II)

Lösung einblenden

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

3( -x + y) = -5x -18 (I)
-3x -5y = -x +26 (II)
-3x +3y = -5x -18 | + 5x (I)
-3x -5y = -x +26 | + x (II)
2x +3y = -18 (I) -2x -5y = 26 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +3y = -18
3y +2x = -18 | -2x
3y = -18 -2x |:3
y = -6 - 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 - 2 3 x ) (I) -2x -5y = 26 (II)

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

-2x -5 · ( -6 - 2 3 x ) = 26
-2x +30 + 10 3 x = 26
4 3 x +30 = 26 |⋅ 3
3( 4 3 x +30 ) = 78
4x +90 = 78 | -90
4x = -12 |:4
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 - 2 3 ( -3 )

= -6 +2

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

3x +1y = ?

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

-1x -1y = 2 +2 = 4

3x +1y = -6 -2 = -8

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -1y = 4

3x +1y = -8

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x +3y = 0 (I) -3x +y = -24 (II)

Lösung einblenden
3x +3y = 0 (I) -3x +y = -24 (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:

-3x + y = -24
y -3x = -24 | +3x
y = -24 +3x

Als neues LGS erhält man so:

3x +3y = 0 (I) +y = ( -24 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -24 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 3 · ( -24 +3x ) = 0
3x -72 +9x = 0
12x -72 = 0 | +72
12x = 72 |:12
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -24 +36

= -24 +18

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 4-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -4. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 17 (I) 4x -4y = -4 (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 = 17 | -5y
x = 17 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -5y ) (I) 4x -4y = -4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 17 -5y ) -4y = -4
68 -20y -4y = -4
-24y +68 = -4 | -68
-24y = -72 |:(-24 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -53

= 17 -15

= 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