Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x +2y = -27 .

Bestimme y so, dass (-7|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -7 in die Gleichung ein und erhält:

5( -7 ) +2y = -27

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

5( -7 ) +2y = -27
-35 +2y = -27
2y -35 = -27 | +35
2y = 8 |:2
y = 4

Die Lösung ist somit: (-7|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x - y = 10 .

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

Lösung einblenden

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

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-2|0)
denn -5⋅( - 2 ) -10 = 10 +0 = 10

Oder : (0|-10)
denn -5⋅0 -1( - 10 ) = 0 +10 = 10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x +y = -6 (I) -2x = 8 (II)

Lösung einblenden
3x +y = -6 (I) -2x = 8 (II)

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( -4 ) + y = -6
-12 + y = -6
y -12 = -6 | +12
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( 14 -3y ) -4y = 3
42 -9y -4y = 3
-13y +42 = 3 | -42
-13y = -39 |:(-13 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

Diese setzen wir nun in die bereits umgestellte 1. 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:

4x -y = 4 (I) x +4y = 18 (II)

Lösung einblenden
4x -y = 4 (I) x +4y = 18 (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 = 18 | -4y
x = 18 -4y

Als neues LGS erhält man so:

4x -y = 4 (I) x = ( 18 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 18 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 18 -4y ) - y = 4
72 -16y - y = 4
-17y +72 = 4 | -72
-17y = -68 |:(-17 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 18 -44

= 18 -16

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-9 - y = -2( 2x + y) (I)
x - y = 3x -5 (II)

Lösung einblenden

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

-9 - y = -2( 2x + y) (I)
x - y = 3x -5 (II)
-9 - y = -4x -2y | + 9 +4x +2y (I)
x - y = 3x -5 | -3x (II)
4x +y = 9 (I) -2x -y = -5 (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 = -5
-y -2x = -5 | +2x
-y = -5 +2x |:(-1 )
y = 5 -2x

Als neues LGS erhält man so:

4x +y = 9 (I) +y = ( 5 -2x ) (II)

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

4x + 1 · ( 5 -2x ) = 9
4x +5 -2x = 9
2x +5 = 9 | -5
2x = 4 |:2
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 -22

= 5 -4

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (2|1)

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.:

-4x -1y = ?

-2x -2y = ?

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

-4x -1y = 4 -3 = 1

-2x -2y = 2 -6 = -4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -1y = 1

-2x -2y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3 · ( -6 +2y ) +2y = -2
-18 +6y +2y = -2
8y -18 = -2 | +18
8y = 16 |:8
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 +22

= -6 +4

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 15. Wenn man aber vom 4-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -3. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 15 (I) 4x -5y = -3 (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 = 15 | -4y
x = 15 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -4y ) (I) 4x -5y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 15 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 15 -4y ) -5y = -3
60 -16y -5y = -3
-21y +60 = -3 | -60
-21y = -63 |:(-21 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -43

= 15 -12

= 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