Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +4y = 8 .

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

Lösung einblenden

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

x +41 = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x +41 = 8
x +4 = 8 | -4
x = 4

Die Lösung ist somit: (4|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +3y = -25 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|0)
denn -5⋅5 +30 = -25 +0 = -25

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (8|5)
denn -5⋅8 +35 = -40 +15 = -25

Oder : (2|-5)
denn -5⋅2 +3( - 5 ) = -10 -15 = -25

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +2y = -9 (I) 4x = 4 (II)

Lösung einblenden
-x +2y = -9 (I) 4x = 4 (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 = 4 |:4
x = 1

Als neues LGS erhält man so:

-x +2y = -9 (I) x = 1 (II)

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

-1 · 1 +2y = -9
-1 +2y = -9
2y -1 = -9 | +1
2y = -8 |:2
y = -4

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|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +y = 7 (I) 4x -y = 17 (II)

Lösung einblenden
2x +y = 7 (I) 4x -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:

4x - y = 17
-y +4x = 17 | -4x
-y = 17 -4x |:(-1 )
y = -17 +4x

Als neues LGS erhält man so:

2x +y = 7 (I) +y = ( -17 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -17 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x + 1 · ( -17 +4x ) = 7
2x -17 +4x = 7
6x -17 = 7 | +17
6x = 24 |:6
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -17 +44

= -17 +16

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (4|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -2y = 8 (I) -5x -5y = -10 (II)

Lösung einblenden
4x -2y = 8 (I) -5x -5y = -10 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -2y = 8
-2y +4x = 8 | -4x
-2y = 8 -4x |:(-2 )
y = -4 +2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -4 +2x ) (I) -5x -5y = -10 (II)

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

-5x -5 · ( -4 +2x ) = -10
-5x +20 -10x = -10
-15x +20 = -10 | -20
-15x = -30 |:(-15 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -4 +22

= -4 +4

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (2|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 3 x + 1 3 y = - 1 3 (I) -x - 1 5 y = 19 5 (II)

Lösung einblenden
- 1 3 x + 1 3 y = - 1 3 (I) -x - 1 5 y = 19 5 (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 5 y = 19 5 |⋅ 5
5( -x - 1 5 y) = 19
-5x - y = 19 | + y
-5x = 19 + y |:(-5 )
x = - 19 5 - 1 5 y

Als neues LGS erhält man so:

- 1 3 x + 1 3 y = - 1 3 (I) x = ( - 19 5 - 1 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( - 19 5 - 1 5 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

- 1 3 · ( - 19 5 - 1 5 y ) + 1 3 y = - 1 3
19 15 + 1 15 y + 1 3 y = - 1 3
2 5 y + 19 15 = - 1 3 |⋅ 15
15( 2 5 y + 19 15 ) = -5
6y +19 = -5 | -19
6y = -24 |:6
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 19 5 - 1 5 ( -4 )

= - 19 5 + 4 5

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

-2x -4y = ?

-1x -4y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = 5 einsetzen und ausrechnen:

-2x -4y = 6 -20 = -14

-1x -4y = 3 -20 = -17

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -4y = -14

-1x -4y = -17

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
5x +5y = -15 (I) 2x -y = -15 (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 = -15
-y +2x = -15 | -2x
-y = -15 -2x |:(-1 )
y = 15 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5x + 5 · ( 15 +2x ) = -15
5x +75 +10x = -15
15x +75 = -15 | -75
15x = -90 |:15
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 15 +2( -6 )

= 15 -12

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 12. Wenn man aber vom 2-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -15. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 12 (I) 2x -7y = -15 (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 = 12 | -3y
x = 12 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 -3y ) (I) 2x -7y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 12 -3y ) -7y = -15
24 -6y -7y = -15
-13y +24 = -15 | -24
-13y = -39 |:(-13 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -33

= 12 -9

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 3