Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +2y = -11 .

Bestimme x so, dass (x|-6) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -6 in die Gleichung ein und erhält:

x +2( -6 ) = -11

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x +2( -6 ) = -11
x -12 = -11 | +12
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +4y = 40 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (6|4)
denn 4⋅6 +44 = 24 +16 = 40

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (10|0)
denn 4⋅10 +40 = 40 +0 = 40

Oder : (2|8)
denn 4⋅2 +48 = 8 +32 = 40

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x +3y = 20 (I) -y = -6 (II)

Lösung einblenden
-2x +3y = 20 (I) -y = -6 (II)

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

-y = -6 |:(-1 )
y = 6

Als neues LGS erhält man so:

-2x +3y = 20 (I) +y = 6 (II)

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

-2x + 3 · 6 = 20
-2x +18 = 20 | -18
-2x = 2 |:(-2 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -2y = -4 (I) 3x +3y = -21 (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 = -4 | +2y
x = -4 +2y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( -4 +2y ) +3y = -21
-12 +6y +3y = -21
9y -12 = -21 | +12
9y = -9 |:9
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 +2( -1 )

= -4 -2

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +2y = 10 (I) -x -5y = -32 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = 10 (I) -x -5y = -32 (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 -5y = -32 | +5y
-x = -32 +5y |:(-1 )
x = 32 -5y

Als neues LGS erhält man so:

-x +2y = 10 (I) x = ( 32 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 32 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( 32 -5y ) +2y = 10
-32 +5y +2y = 10
7y -32 = 10 | +32
7y = 42 |:7
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 32 -56

= 32 -30

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-20 = -3x +5( -1 + y) (I)
-2x -5y = -x +15 (II)

Lösung einblenden

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

-20 = -3x +5( -1 + y) (I)
-2x -5y = -x +15 (II)
-20 = -3x -5 +5y | + 20 +3x -5y (I)
-2x -5y = -x +15 | + x (II)
3x -5y = 15 (I) -x -5y = 15 (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 -5y = 15 | +5y
-x = 15 +5y |:(-1 )
x = -15 -5y

Als neues LGS erhält man so:

3x -5y = 15 (I) x = ( -15 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -15 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( -15 -5y ) -5y = 15
-45 -15y -5y = 15
-20y -45 = 15 | +45
-20y = 60 |:(-20 )
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -15 -5( -3 )

= -15 +15

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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 = ?

7x -11y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

3x -5y = -3 +15 = 12

7x -11y = -7 +33 = 26

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -5y = 12

7x -11y = 26

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x -2y = -30 (I) -3x -5y = -12 (II)

Lösung einblenden
3x -2y = -30 (I) -3x -5y = -12 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -2y = -30
-2y +3x = -30 | -3x
-2y = -30 -3x |:(-2 )
y = 15 + 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 15 + 3 2 x ) (I) -3x -5y = -12 (II)

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

-3x -5 · ( 15 + 3 2 x ) = -12
-3x -75 - 15 2 x = -12
- 21 2 x -75 = -12 |⋅ 2
2( - 21 2 x -75 ) = -24
-21x -150 = -24 | +150
-21x = 126 |:(-21 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 15 + 3 2 ( -6 )

= 15 -9

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 3 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 625 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 3 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 790 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:

3x -5y = 625 (I) 3x -2y = 790 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

3x -5y = 625
-5y +3x = 625 | -3x
-5y = 625 -3x |:(-5 )
y = -125 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -125 + 3 5 x ) (I) 3x -2y = 790 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -125 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x -2 · ( -125 + 3 5 x ) = 790
3x +250 - 6 5 x = 790
9 5 x +250 = 790 |⋅ 5
5( 9 5 x +250 ) = 3950
9x +1250 = 3950 | -1250
9x = 2700 |:9
x = 300

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -125 + 3 5 300

= -125 +180

= 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