Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -2x +3y = 29 .

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

Lösung einblenden

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

-2( -7 ) +3y = 29

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-2( -7 ) +3y = 29
14 +3y = 29
3y +14 = 29 | -14
3y = 15 |:3
y = 5

Die Lösung ist somit: (-7|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|2)
denn 1⋅( - 3 ) -12 = -3 -2 = -5

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|1)
denn 1⋅( - 4 ) -11 = -4 -1 = -5

Oder : (-2|3)
denn 1⋅( - 2 ) -13 = -2 -3 = -5

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = -20 (I) -2x = 6 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = -20 (I) -2x = 6 (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 = 6 |:(-2 )
x = -3

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = -20 (I) x = -3 (II)

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

4 · ( -3 ) +2y = -20
-12 +2y = -20
2y -12 = -20 | +12
2y = -8 |:2
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -4y = 0 (I) x +3y = 10 (II)

Lösung einblenden
2x -4y = 0 (I) x +3y = 10 (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 = 10 | -3y
x = 10 -3y

Als neues LGS erhält man so:

2x -4y = 0 (I) x = ( 10 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 10 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 10 -3y ) -4y = 0
20 -6y -4y = 0
-10y +20 = 0 | -20
-10y = -20 |:(-10 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -32

= 10 -6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
2x -y = -1 (I) -4x +3y = 5 (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:

2x - y = -1
-y +2x = -1 | -2x
-y = -1 -2x |:(-1 )
y = 1 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x + 3 · ( 1 +2x ) = 5
-4x +3 +6x = 5
2x +3 = 5 | -3
2x = 2 |:2
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 +21

= 1 +2

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (1|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( -2x +11 )-5y = 0 (I)
-x +4( -2 + y) = 3y (II)

Lösung einblenden

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

2( -2x +11 )-5y = 0 (I)
-x +4( -2 + y) = 3y (II)
-4x +22 -5y = 0 | -22 (I)
-x -8 +4y = 3y | + 8 -3y (II)
-4x -5y = -22 (I) -x +y = 8 (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:

-x + y = 8
y - x = 8 | + x
y = 8 + x

Als neues LGS erhält man so:

-4x -5y = -22 (I) +y = ( 8 + x ) (II)

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

-4x -5 · ( 8 + x ) = -22
-4x -40 -5x = -22
-9x -40 = -22 | +40
-9x = 18 |:(-9 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 8 -2

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = 1 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 +2y = ?

4x +5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 1 einsetzen und ausrechnen:

3x +2y = 15 +2 = 17

4x +5y = 20 +5 = 25

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +2y = 17

4x +5y = 25

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-12x -16y = 11 (I) 3x +4y = -3 (II)

Lösung einblenden
-12x -16y = 11 (I) 3x +4y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-12x -16y = 11
-16y -12x = 11 | +12x
-16y = 11 +12x |:(-16 )
y = - 11 16 - 3 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 11 16 - 3 4 x ) (I) 3x +4y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 11 16 - 3 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 4 · ( - 11 16 - 3 4 x ) = -3
3x - 11 4 -3x = -3
- 11 4 = -3 | + 11 4
0 = - 1 4

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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 14. Wenn man aber vom 5-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 8. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 14 (I) 5x -6y = 8 (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 +5y = 14 | -5y
x = 14 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 14 -5y ) (I) 5x -6y = 8 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 14 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 14 -5y ) -6y = 8
70 -25y -6y = 8
-31y +70 = 8 | -70
-31y = -62 |:(-31 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -52

= 14 -10

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 2