Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x +3y = -42 .

Bestimme x so, dass (x|-6) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -6 in die Gleichung ein und erhält:

4x +3( -6 ) = -42

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

4x +3( -6 ) = -42
4x -18 = -42 | +18
4x = -24 |:4
x = -6

Die Lösung ist somit: (-6|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -3y = 23 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|4)
denn 5⋅7 -34 = 35 -12 = 23

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (4|-1)
denn 5⋅4 -3( - 1 ) = 20 +3 = 23

Oder : (10|9)
denn 5⋅10 -39 = 50 -27 = 23

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +4y = 4 (I) 2x = 12 (II)

Lösung einblenden
2x +4y = 4 (I) 2x = 12 (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 = 12 |:2
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 · 6 +4y = 4
12 +4y = 4
4y +12 = 4 | -12
4y = -8 |:4
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x +y = 7 (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:

x +y = 7 (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:

1 · ( 3 +3y ) + y = 7
3 +3y + y = 7
4y +3 = 7 | -3
4y = 4 |:4
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 +31

= 3 +3

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x -2y = 26 (I) -5x -y = 25 (II)

Lösung einblenden
-4x -2y = 26 (I) -5x -y = 25 (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:

-5x - y = 25
-y -5x = 25 | +5x
-y = 25 +5x |:(-1 )
y = -25 -5x

Als neues LGS erhält man so:

-4x -2y = 26 (I) +y = ( -25 -5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -25 -5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x -2 · ( -25 -5x ) = 26
-4x +50 +10x = 26
6x +50 = 26 | -50
6x = -24 |:6
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -25 -5( -4 )

= -25 +20

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +3y = 9 (I) x - 2 5 y = - 23 5 (II)

Lösung einblenden
x +3y = 9 (I) x - 2 5 y = - 23 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 - 2 5 y = - 23 5 |⋅ 5
5( x - 2 5 y) = -23
5x -2y = -23 | +2y
5x = -23 +2y |:5
x = - 23 5 + 2 5 y

Als neues LGS erhält man so:

x +3y = 9 (I) x = ( - 23 5 + 2 5 y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( - 23 5 + 2 5 y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( - 23 5 + 2 5 y ) +3y = 9
- 23 5 + 2 5 y +3y = 9
17 5 y - 23 5 = 9 |⋅ 5
5( 17 5 y - 23 5 ) = 45
17y -23 = 45 | +23
17y = 68 |:17
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 23 5 + 2 5 4

= - 23 5 + 8 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 = -4 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 +2y = ?

-8x +2y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -4 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-4x +2y = 16 -4 = 12

-8x +2y = 32 -4 = 28

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +2y = 12

-8x +2y = 28

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
-x -4y = -8 (I) 5x +5y = 10 (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 = -8 | +4y
-x = -8 +4y |:(-1 )
x = 8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

5 · ( 8 -4y ) +5y = 10
40 -20y +5y = 10
-15y +40 = 10 | -40
-15y = -30 |:(-15 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -42

= 8 -8

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 33. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 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 +6y = 33 (I) 4x -3y = -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 +6y = 33 | -6y
x = 33 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 33 -6y ) (I) 4x -3y = -3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 33 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 33 -6y ) -3y = -3
132 -24y -3y = -3
-27y +132 = -3 | -132
-27y = -135 |:(-27 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 33 -65

= 33 -30

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 5