Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

( -2 ) +2y = -8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -2 ) +2y = -8
-2 +2y = -8
2y -2 = -8 | +2
2y = -6 |:2
y = -3

Die Lösung ist somit: (-2|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -4y = 29 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|-1)
denn 5⋅5 -4( - 1 ) = 25 +4 = 29

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|-6)
denn 5⋅1 -4( - 6 ) = 5 +24 = 29

Oder : (9|4)
denn 5⋅9 -44 = 45 -16 = 29

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = -9 (I) -4x = -12 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = -9 (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:

-x +3y = -9 (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:

-1 · 3 +3y = -9
-3 +3y = -9
3y -3 = -9 | +3
3y = -6 |:3
y = -2

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|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = 17 (I) -2x +3y = 7 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 17 (I) -2x +3y = 7 (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:

3x + y = 17
y +3x = 17 | -3x
y = 17 -3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 17 -3x ) (I) -2x +3y = 7 (II)

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

-2x + 3 · ( 17 -3x ) = 7
-2x +51 -9x = 7
-11x +51 = 7 | -51
-11x = -44 |:(-11 )
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 17 -34

= 17 -12

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -2y = -15 (I) -5x +3y = -6 (II)

Lösung einblenden
-3x -2y = -15 (I) -5x +3y = -6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x -2y = -15
-2y -3x = -15 | +3x
-2y = -15 +3x |:(-2 )
y = 15 2 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 15 2 - 3 2 x ) (I) -5x +3y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 15 2 - 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 3 · ( 15 2 - 3 2 x ) = -6
-5x + 45 2 - 9 2 x = -6
- 19 2 x + 45 2 = -6 |⋅ 2
2( - 19 2 x + 45 2 ) = -12
-19x +45 = -12 | -45
-19x = -57 |:(-19 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 15 2 - 3 2 3

= 15 2 - 9 2

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4( x - y) = 2( 3x -1 ) (I)
0 = 5x +17 - y (II)

Lösung einblenden

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

4( x - y) = 2( 3x -1 ) (I)
0 = 5x +17 - y (II)
4x -4y = 6x -2 | -6x (I)
0 = 5x +17 - y | -5x + y (II)
-2x -4y = -2 (I) -5x +y = 17 (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:

-5x + y = 17
y -5x = 17 | +5x
y = 17 +5x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -4 · ( 17 +5x ) = -2
-2x -68 -20x = -2
-22x -68 = -2 | +68
-22x = 66 |:(-22 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 17 +5( -3 )

= 17 -15

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = 3 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

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

-3x -5y = ?

-5x -6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 3 einsetzen und ausrechnen:

-3x -5y = -9 -15 = -24

-5x -6y = -15 -18 = -33

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -5y = -24

-5x -6y = -33

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-5x -3y = -16 (I) x +3y = -4 (II)

Lösung einblenden
-5x -3y = -16 (I) x +3y = -4 (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 = -4 | -3y
x = -4 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-5x -3y = -16 (I) x = ( -4 -3y ) (II)

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

-5 · ( -4 -3y ) -3y = -16
20 +15y -3y = -16
12y +20 = -16 | -20
12y = -36 |:12
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 -3( -3 )

= -4 +9

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 13. Wenn man aber vom 4-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -24. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 13 (I) 4x -7y = -24 (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 +3y = 13 | -3y
x = 13 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 -3y ) (I) 4x -7y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 13 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 13 -3y ) -7y = -24
52 -12y -7y = -24
-19y +52 = -24 | -52
-19y = -76 |:(-19 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -34

= 13 -12

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 4