Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

( -1 ) -2y = 5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -1 ) -2y = 5
-1 -2y = 5
-2y -1 = 5 | +1
-2y = 6 |:(-2 )
y = -3

Die Lösung ist somit: (-1|-3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -5y = -41 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-6|7)
denn 1⋅( - 6 ) -57 = -6 -35 = -41

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-11|6)
denn 1⋅( - 11 ) -56 = -11 -30 = -41

Oder : (-1|8)
denn 1⋅( - 1 ) -58 = -1 -40 = -41

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x = -10 (I) 2x +2y = 0 (II)

Lösung einblenden
-2x = -10 (I) 2x +2y = 0 (II)

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

-2x = -10 |:(-2 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) 2x +2y = 0 (II)

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

2 · 5 +2y = 0
10 +2y = 0
2y +10 = 0 | -10
2y = -10 |:2
y = -5

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|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +y = -2 (I) 4x +3y = 7 (II)

Lösung einblenden
-3x +y = -2 (I) 4x +3y = 7 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-3x + y = -2
y -3x = -2 | +3x
y = -2 +3x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -2 +3x ) (I) 4x +3y = 7 (II)

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

4x + 3 · ( -2 +3x ) = 7
4x -6 +9x = 7
13x -6 = 7 | +6
13x = 13 |:13
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 +31

= -2 +3

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-x +3y = 19 (I) 3x +y = 3 (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:

3x + y = 3
y +3x = 3 | -3x
y = 3 -3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x + 3 · ( 3 -3x ) = 19
-x +9 -9x = 19
-10x +9 = 19 | -9
-10x = 10 |:(-10 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 3 -3( -1 )

= 3 +3

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
- 2 5 x +2y = -2 (I) - 2 5 x - 2 5 y = 2 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 2 5 x +2y = -2
2y - 2 5 x = -2 |⋅ 5
5( 2y - 2 5 x) = -10
10y -2x = -10 | +2x
10y = -10 +2x |:10
y = -1 + 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

- 2 5 x - 2 5 · ( -1 + 1 5 x ) = 2 5
- 2 5 x + 2 5 - 2 25 x = 2 5
- 12 25 x + 2 5 = 2 5 |⋅ 25
25( - 12 25 x + 2 5 ) = 10
-12x +10 = 10 | -10
-12x = 0 |:(-12 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 + 1 5 ( 0 )

= -1 +0

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 und y = 2 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 -5y = ?

-7x -10y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-4x -5y = -12 -10 = -22

-7x -10y = -21 -20 = -41

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -5y = -22

-7x -10y = -41

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +5y = 45 (I) x -3y = -3 (II)

Lösung einblenden
5x +5y = 45 (I) x -3y = -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 -3y = -3 | +3y
x = -3 +3y

Als neues LGS erhält man so:

5x +5y = 45 (I) x = ( -3 +3y ) (II)

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

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

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -3 +33

= -3 +9

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 4-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -13. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 8 (I) 4x -7y = -13 (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 = 8 | -2y
x = 8 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -2y ) (I) 4x -7y = -13 (II)

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

4 · ( 8 -2y ) -7y = -13
32 -8y -7y = -13
-15y +32 = -13 | -32
-15y = -45 |:(-15 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -23

= 8 -6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 2

y (y-Wert): 3