Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-x +2( -3 ) = -4

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x +2( -3 ) = -4
-x -6 = -4 | +6
-x = 2 |:(-1 )
x = -2

Die Lösung ist somit: (-2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x - y = 19 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-7)
denn 4⋅3 -1( - 7 ) = 12 +7 = 19

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|-11)
denn 4⋅2 -1( - 11 ) = 8 +11 = 19

Oder : (4|-3)
denn 4⋅4 -1( - 3 ) = 16 +3 = 19

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = 6 (I) -4x = 12 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = 6 (I) -4x = 12 (II)

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

-4x = 12 |:(-4 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -4y = -28 (I) x -3y = -19 (II)

Lösung einblenden
4x -4y = -28 (I) x -3y = -19 (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 -3y = -19 | +3y
x = -19 +3y

Als neues LGS erhält man so:

4x -4y = -28 (I) x = ( -19 +3y ) (II)

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

4 · ( -19 +3y ) -4y = -28
-76 +12y -4y = -28
8y -76 = -28 | +76
8y = 48 |:8
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -19 +36

= -19 +18

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -4y = 24 (I) -3x +5y = -22 (II)

Lösung einblenden
4x -4y = 24 (I) -3x +5y = -22 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -4y = 24
-4y +4x = 24 | -4x
-4y = 24 -4x |:(-4 )
y = -6 + x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 + x ) (I) -3x +5y = -22 (II)

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

-3x + 5 · ( -6 + x ) = -22
-3x -30 +5x = -22
2x -30 = -22 | +30
2x = 8 |:2
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 +4

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

3x -2 -5y = 5x | + 2 -5x (I)
-x = 3y | -3y (II)
-2x -5y = 2 (I) -x -3y = 0 (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 -3y = 0 | +3y
-x = 3y |:(-1 )
x = -3y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -3y ) -5y = 2
6y -5y = 2
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -32

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = -5 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-4x +2y = ?

-8x +3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

-4x +2y = 4 -10 = -6

-8x +3y = 8 -15 = -7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +2y = -6

-8x +3y = -7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +5y = 8 (I) 4x +4y = -8 (II)

Lösung einblenden
-x +5y = 8 (I) 4x +4y = -8 (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 = 8 | -5y
-x = 8 -5y |:(-1 )
x = -8 +5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -8 +5y ) (I) 4x +4y = -8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -8 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -8 +5y ) +4y = -8
-32 +20y +4y = -8
24y -32 = -8 | +32
24y = 24 |:24
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 +51

= -8 +5

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 4 Stunden wandern. Danach hat sie 3 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1065 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1410 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:

4x -3y = 1065 (I) 5x -2y = 1410 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = 1065
-3y +4x = 1065 | -4x
-3y = 1065 -4x |:(-3 )
y = -355 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -355 + 4 3 x ) (I) 5x -2y = 1410 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -355 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -355 + 4 3 x ) = 1410
5x +710 - 8 3 x = 1410
7 3 x +710 = 1410 |⋅ 3
3( 7 3 x +710 ) = 4230
7x +2130 = 4230 | -2130
7x = 2100 |:7
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -355 + 4 3 300

= -355 +400

= 45

also

y = 45

Die Lösung des LGS ist damit: (300|45)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 300

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 45