Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x +5y = -21 .

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( -3 ) +5y = -21

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-3( -3 ) +5y = -21
9 +5y = -21
5y +9 = -21 | -9
5y = -30 |:5
y = -6

Die Lösung ist somit: (-3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -2y = -27 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|-4)
denn 5⋅( - 7 ) -2( - 4 ) = -35 +8 = -27

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|-9)
denn 5⋅( - 9 ) -2( - 9 ) = -45 +18 = -27

Oder : (-5|1)
denn 5⋅( - 5 ) -21 = -25 -2 = -27

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-4y = 4 |:(-4 )
y = -1

Als neues LGS erhält man so:

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

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

x + 1 · ( -1 ) = -6
x -1 = -6 | +1
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +2y = 36 (I) 2x +y = -6 (II)

Lösung einblenden
-4x +2y = 36 (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

Als neues LGS erhält man so:

-4x +2y = 36 (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:

-4x + 2 · ( -6 -2x ) = 36
-4x -12 -4x = 36
-8x -12 = 36 | +12
-8x = 48 |:(-8 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 -2( -6 )

= -6 +12

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +5y = 10 (I) -4x -3y = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x +5y = 10 (I) -4x -3y = -6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +5y = 10
5y -3x = 10 | +3x
5y = 10 +3x |:5
y = 2 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 2 + 3 5 x ) (I) -4x -3y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 2 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -3 · ( 2 + 3 5 x ) = -6
-4x -6 - 9 5 x = -6
- 29 5 x -6 = -6 |⋅ 5
5( - 29 5 x -6 ) = -30
-29x -30 = -30 | +30
-29x = 0 |:(-29 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 + 3 5 ( 0 )

= 2 +0

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (0|2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
1 4 x -y = 17 4 (I) - 1 2 x + 1 4 y = 1 4 (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:

1 4 x - y = 17 4
-y + 1 4 x = 17 4 |⋅ 4
4( -y + 1 4 x) = 17
-4y + x = 17 | - x
-4y = 17 - x |:(-4 )
y = - 17 4 + 1 4 x

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 17 4 + 1 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

- 1 2 x + 1 4 · ( - 17 4 + 1 4 x ) = 1 4
- 1 2 x - 17 16 + 1 16 x = 1 4
- 7 16 x - 17 16 = 1 4 |⋅ 16
16( - 7 16 x - 17 16 ) = 4
-7x -17 = 4 | +17
-7x = 21 |:(-7 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 17 4 + 1 4 ( -3 )

= - 17 4 - 3 4

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 und y = -4 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 +5y = ?

-4x +17y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 2 und y = -4 einsetzen und ausrechnen:

-1x +5y = -2 -20 = -22

-4x +17y = -8 -68 = -76

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +5y = -22

-4x +17y = -76

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -y = -1 (I) -4x -3y = 13 (II)

Lösung einblenden
4x -y = -1 (I) -4x -3y = 13 (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:

4x - y = -1
-y +4x = -1 | -4x
-y = -1 -4x |:(-1 )
y = 1 +4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 +4x ) (I) -4x -3y = 13 (II)

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

-4x -3 · ( 1 +4x ) = 13
-4x -3 -12x = 13
-16x -3 = 13 | +3
-16x = 16 |:(-16 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 +4( -1 )

= 1 -4

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 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 +5y = 20 (I) 6x -5y = 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 +5y = 20 | -5y
x = 20 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -5y ) (I) 6x -5y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 20 -5y ) -5y = 15
120 -30y -5y = 15
-35y +120 = 15 | -120
-35y = -105 |:(-35 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -53

= 20 -15

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 3