Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +4y = -10 .

Bestimme y so, dass (1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 1 in die Gleichung ein und erhält:

-21 +4y = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-21 +4y = -10
-2 +4y = -10
4y -2 = -10 | +2
4y = -8 |:4
y = -2

Die Lösung ist somit: (1|-2)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -2y = 6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-6)
denn -2⋅3 -2( - 6 ) = -6 +12 = 6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|-4)
denn -2⋅1 -2( - 4 ) = -2 +8 = 6

Oder : (5|-8)
denn -2⋅5 -2( - 8 ) = -10 +16 = 6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -3y = 8 (I) x = -5 (II)

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = -5


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

2 · ( -5 ) -3y = 8
-10 -3y = 8
-3y -10 = 8 | +10
-3y = 18 |:(-3 )
y = -6

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|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -3y = -29 (I) x +3y = 14 (II)

Lösung einblenden
-4x -3y = -29 (I) x +3y = 14 (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 = 14 | -3y
x = 14 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x -3y = -29 (I) x = ( 14 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 14 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( 14 -3y ) -3y = -29
-56 +12y -3y = -29
9y -56 = -29 | +56
9y = 27 |:9
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -33

= 14 -9

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
2x -3y = 3 (I) x -4y = -6 (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 = -6 | +4y
x = -6 +4y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -6 +4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -6 +4y ) -3y = 3
-12 +8y -3y = 3
5y -12 = 3 | +12
5y = 15 |:5
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 +43

= -6 +12

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 4 x + 3 2 y = 21 2 (I) 1 4 x - 1 2 y = - 5 2 (II)

Lösung einblenden
3 4 x + 3 2 y = 21 2 (I) 1 4 x - 1 2 y = - 5 2 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3 4 x + 3 2 y = 21 2
3 2 y + 3 4 x = 21 2 |⋅ 4
4( 3 2 y + 3 4 x) = 42
6y +3x = 42 | -3x
6y = 42 -3x |:6
y = 7 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 - 1 2 x ) (I) 1 4 x - 1 2 y = - 5 2 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 - 1 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 4 x - 1 2 · ( 7 - 1 2 x ) = - 5 2
1 4 x - 7 2 + 1 4 x = - 5 2
1 2 x - 7 2 = - 5 2 |⋅ 2
2( 1 2 x - 7 2 ) = -5
x -7 = -5 | +7
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 - 1 2 2

= 7 -1

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (2|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

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

-1x -4y = ?

-4x -17y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = -5 einsetzen und ausrechnen:

-1x -4y = -4 +20 = 16

-4x -17y = -16 +85 = 69

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -4y = 16

-4x -17y = 69

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +3y = -6 (I) x -3y = 8 (II)

Lösung einblenden
-3x +3y = -6 (I) x -3y = 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 -3y = 8 | +3y
x = 8 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +3y = -6 (I) x = ( 8 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 8 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 8 +3y ) +3y = -6
-24 -9y +3y = -6
-6y -24 = -6 | +24
-6y = 18 |:(-6 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 +3( -3 )

= 8 -9

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 6 Stunden wandern. Danach hat sie 2 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 1690 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 1390 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:

6x -2y = 1690 (I) 5x -2y = 1390 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

6x -2y = 1690
-2y +6x = 1690 | -6x
-2y = 1690 -6x |:(-2 )
y = -845 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -845 +3x ) (I) 5x -2y = 1390 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -845 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -845 +3x ) = 1390
5x +1690 -6x = 1390
-x +1690 = 1390 | -1690
-x = -300 |:(-1 )
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -845 +3300

= -845 +900

= 55

also

y = 55

Die Lösung des LGS ist damit: (300|55)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

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

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 55