Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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 -52 = -5

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x -52 = -5
-x -10 = -5 | +10
-x = 5 |:(-1 )
x = -5

Die Lösung ist somit: (-5|2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x - y = 8 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-1|-3)
denn -5⋅( - 1 ) -1( - 3 ) = 5 +3 = 8

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|2)
denn -5⋅( - 2 ) -12 = 10 -2 = 8

Oder : (0|-8)
denn -5⋅0 -1( - 8 ) = 0 +8 = 8

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

+2y = 10 (I) -x -4y = -21 (II)

Lösung einblenden
+2y = 10 (I) -x -4y = -21 (II)

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

2y = 10 |:2
y = 5

Als neues LGS erhält man so:

+y = 5 (I) -x -4y = -21 (II)

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

-x -4 · 5 = -21
-x -20 = -21 | +20
-x = -1 |:(-1 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +y = -11 (I) 2x +y = 13 (II)

Lösung einblenden
-2x +y = -11 (I) 2x +y = 13 (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 = 13
y +2x = 13 | -2x
y = 13 -2x

Als neues LGS erhält man so:

-2x +y = -11 (I) +y = ( 13 -2x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 13 -2x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 1 · ( 13 -2x ) = -11
-2x +13 -2x = -11
-4x +13 = -11 | -13
-4x = -24 |:(-4 )
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 13 -26

= 13 -12

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -y = 7 (I) -3x +y = -9 (II)

Lösung einblenden
x -y = 7 (I) -3x +y = -9 (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 = -9
y -3x = -9 | +3x
y = -9 +3x

Als neues LGS erhält man so:

x -y = 7 (I) +y = ( -9 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -9 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

x -1 · ( -9 +3x ) = 7
x +9 -3x = 7
-2x +9 = 7 | -9
-2x = -2 |:(-2 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -9 +31

= -9 +3

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 · ( 2 -2y ) +4y = 4
-8 +8y +4y = 4
12y -8 = 4 | +8
12y = 12 |:12
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 -21

= 2 -2

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 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.:

-2x -4y = ?

-5x -8y = ?

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

-2x -4y = -8 -8 = -16

-5x -8y = -20 -16 = -36

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -4y = -16

-5x -8y = -36

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x +2y = -2 (I) 4x +4y = -28 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = -2 (I) 4x +4y = -28 (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 = -2 | -2y
-x = -2 -2y |:(-1 )
x = 2 +2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 2 +2y ) (I) 4x +4y = -28 (II)

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

4 · ( 2 +2y ) +4y = -28
8 +8y +4y = -28
12y +8 = -28 | -8
12y = -36 |:12
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 +2( -3 )

= 2 -6

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 14. Wenn man aber vom 3-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -13. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 14 (I) 3x -5y = -13 (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 = 14 | -2y
x = 14 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 -2y ) (I) 3x -5y = -13 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 14 -2y ) -5y = -13
42 -6y -5y = -13
-11y +42 = -13 | -42
-11y = -55 |:(-11 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -25

= 14 -10

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5