Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x - y = -23 .

Bestimme y so, dass (-4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -4 in die Gleichung ein und erhält:

5⋅( -4 ) - y = -23

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

5⋅( -4 ) - y = -23
-20 - y = -23
-y -20 = -23 | +20
-y = -3 |:(-1 )
y = 3

Die Lösung ist somit: (-4|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x - y = 10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|5)
denn -3⋅( - 5 ) -1⋅5 = 15 -5 = 10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|8)
denn -3⋅( - 6 ) -1⋅8 = 18 -8 = 10

Oder : (-4|2)
denn -3⋅( - 4 ) -1⋅2 = 12 -2 = 10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -2y = 8 (I) -4y = -16 (II)

Lösung einblenden
4x -2y = 8 (I) -4y = -16 (II)

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

-4y = -16 |:(-4 )
y = 4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

4x -2 · 4 = 8
4x -8 = 8 | +8
4x = 16 |:4
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -3y = 0 (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:

x -3y = 0 (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:

x -3 · ( 5 +2x ) = 0
x -15 -6x = 0
-5x -15 = 0 | +15
-5x = 15 |:(-5 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 5 +2⋅( -3 )

= 5 -6

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +5y = -3 (I) 4x -3y = 21 (II)

Lösung einblenden
4x +5y = -3 (I) 4x -3y = 21 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x +5y = -3
5y +4x = -3 | -4x
5y = -3 -4x |:5
y = - 3 5 - 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 3 5 - 4 5 x ) (I) 4x -3y = 21 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 3 5 - 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

4x -3 · ( - 3 5 - 4 5 x ) = 21
4x + 9 5 + 12 5 x = 21
32 5 x + 9 5 = 21 |⋅ 5
5( 32 5 x + 9 5 ) = 105
32x +9 = 105 | -9
32x = 96 |:32
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 3 5 - 4 5 ⋅3

= - 3 5 - 12 5

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 3 5 x - 3 4 y = - 3 4 (I) 1 2 x - 1 3 y = - 25 6 (II)

Lösung einblenden
- 3 5 x - 3 4 y = - 3 4 (I) 1 2 x - 1 3 y = - 25 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 3 5 x - 3 4 y = - 3 4
- 3 4 y - 3 5 x = - 3 4 |⋅ 20
20( - 3 4 y - 3 5 x) = -15
-15y -12x = -15 | +12x
-15y = -15 +12x |:(-15 )
y = 1 - 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 - 4 5 x ) (I) 1 2 x - 1 3 y = - 25 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 1 - 4 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

1 2 x - 1 3 · ( 1 - 4 5 x ) = - 25 6
1 2 x - 1 3 + 4 15 x = - 25 6
23 30 x - 1 3 = - 25 6 |⋅ 30
30( 23 30 x - 1 3 ) = -125
23x -10 = -125 | +10
23x = -115 |:23
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 - 4 5 ⋅( -5 )

= 1 +4

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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 = ?

1x -3y = ?

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

4x +1y = -8 +3 = -5

1x -3y = -2 -9 = -11

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x +1y = -5

1x -3y = -11

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

12x +3y = 3 (I) -4x -y = -1 (II)

Lösung einblenden
12x +3y = 3 (I) -4x -y = -1 (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 = -1
-y -4x = -1 | +4x
-y = -1 +4x |:(-1 )
y = 1 -4x

Als neues LGS erhält man so:

12x +3y = 3 (I) +y = ( 1 -4x ) (II)

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

12x + 3 · ( 1 -4x ) = 3
12x +3 -12x = 3
3 = 3 | -3
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 17. Wenn man aber vom 5-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -11. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 17 (I) 5x -7y = -11 (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 = 17 | -5y
x = 17 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 17 -5y ) (I) 5x -7y = -11 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 17 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 17 -5y ) -7y = -11
85 -25y -7y = -11
-32y +85 = -11 | -85
-32y = -96 |:(-32 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 17 -5⋅3

= 17 -15

= 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