Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x -5y = 30 .

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

Lösung einblenden

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

-2x -5( -6 ) = 30

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -5( -6 ) = 30
-2x +30 = 30 | -30
-2x = 0 |:(-2 )
x = 0

Die Lösung ist somit: (0|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -2y = -1 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|5)
denn 3⋅3 -25 = 9 -10 = -1

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (1|2)
denn 3⋅1 -22 = 3 -4 = -1

Oder : (5|8)
denn 3⋅5 -28 = 15 -16 = -1

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-3x = 3 |:(-3 )
x = -1

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · ( -1 ) +2y = 1
3 +2y = 1
2y +3 = 1 | -3
2y = -2 |:2
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = 21 (I) -x -3y = -23 (II)

Lösung einblenden
3x +y = 21 (I) -x -3y = -23 (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 = -23 | +3y
-x = -23 +3y |:(-1 )
x = 23 -3y

Als neues LGS erhält man so:

3x +y = 21 (I) x = ( 23 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 23 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 23 -3y ) + y = 21
69 -9y + y = 21
-8y +69 = 21 | -69
-8y = -48 |:(-8 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 23 -36

= 23 -18

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +y = -12 (I) x +4y = -14 (II)

Lösung einblenden
-4x +y = -12 (I) x +4y = -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 +4y = -14 | -4y
x = -14 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -12 (I) x = ( -14 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -14 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -14 -4y ) + y = -12
56 +16y + y = -12
17y +56 = -12 | -56
17y = -68 |:17
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -14 -4( -4 )

= -14 +16

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3 2 x -y = - 3 2 (I) x - 1 3 y = -3 (II)

Lösung einblenden
3 2 x -y = - 3 2 (I) x - 1 3 y = -3 (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 - 1 3 y = -3 |⋅ 3
3( x - 1 3 y) = -9
3x - y = -9 | + y
3x = -9 + y |:3
x = -3 + 1 3 y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 + 1 3 ( -6 )

= -3 -2

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-6)

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.:

-3x +4y = ?

-1x +2y = ?

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

-3x +4y = -6 -16 = -22

-1x +2y = -2 -8 = -10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x +4y = -22

-1x +2y = -10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -2y = 1 (I) 4x +8y = -7 (II)

Lösung einblenden
-x -2y = 1 (I) 4x +8y = -7 (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 = 1 | +2y
-x = 1 +2y |:(-1 )
x = -1 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -1 -2y ) (I) 4x +8y = -7 (II)

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

4 · ( -1 -2y ) +8y = -7
-4 -8y +8y = -7
-4 = -7 | +4
0 = -3

Diese Gleichung hat keine Lösung!

Da diese Gleichung keine Lösung hat, ist auch die Lösungsmenge des LGS leer.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 5-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 18. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 8 (I) 5x -2y = 18 (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 +4y = 8 | -4y
x = 8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -4y ) (I) 5x -2y = 18 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 8 -4y ) -2y = 18
40 -20y -2y = 18
-22y +40 = 18 | -40
-22y = -22 |:(-22 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -41

= 8 -4

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1