Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x -4y = -10 .

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

Lösung einblenden

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

x -41 = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

x -41 = -10
x -4 = -10 | +4
x = -6

Die Lösung ist somit: (-6|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x -4y = -10 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-2|4)
denn -3⋅( - 2 ) -44 = 6 -16 = -10

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|7)
denn -3⋅( - 6 ) -47 = 18 -28 = -10

Oder : (2|1)
denn -3⋅2 -41 = -6 -4 = -10

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · 5 -3y = -1
-10 -3y = -1
-3y -10 = -1 | +10
-3y = 9 |:(-3 )
y = -3

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|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 9 (I) -3x +2y = 15 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 9 (I) -3x +2y = 15 (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 = 9 | -4y
x = 9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -4y ) (I) -3x +2y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 9 -4y ) +2y = 15
-27 +12y +2y = 15
14y -27 = 15 | +27
14y = 42 |:14
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -43

= 9 -12

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +y = -14 (I) 5x +3y = -22 (II)

Lösung einblenden
5x +y = -14 (I) 5x +3y = -22 (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:

5x + y = -14
y +5x = -14 | -5x
y = -14 -5x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -14 -5x ) (I) 5x +3y = -22 (II)

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

5x + 3 · ( -14 -5x ) = -22
5x -42 -15x = -22
-10x -42 = -22 | +42
-10x = 20 |:(-10 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 -5( -2 )

= -14 +10

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-4)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x = 2( 9 - y) (I)
-x -5 = 24 -5y (II)

Lösung einblenden

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

-2x = 2( 9 - y) (I)
-x -5 = 24 -5y (II)
-2x = 18 -2y | + 2y (I)
-x -5 = 24 -5y | + 5 +5y (II)
-2x +2y = 18 (I) -x +5y = 29 (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 +5y = 29 | -5y
-x = 29 -5y |:(-1 )
x = -29 +5y

Als neues LGS erhält man so:

-2x +2y = 18 (I) x = ( -29 +5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -29 +5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -29 +5y ) +2y = 18
58 -10y +2y = 18
-8y +58 = 18 | -58
-8y = -40 |:(-8 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -29 +55

= -29 +25

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 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.:

-1x -3y = ?

-2x -4y = ?

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

-1x -3y = 3 -9 = -6

-2x -4y = 6 -12 = -6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -3y = -6

-2x -4y = -6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -y = 6 (I) 2x +2y = -12 (II)

Lösung einblenden
-2x -y = 6 (I) 2x +2y = -12 (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 = 6
-y -2x = 6 | +2x
-y = 6 +2x |:(-1 )
y = -6 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -6 -2x ) (I) 2x +2y = -12 (II)

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

2x + 2 · ( -6 -2x ) = -12
2x -12 -4x = -12
-2x -12 = -12 | +12
-2x = 0 |:(-2 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 -2( 0 )

= -6 +0

= -6

also

y = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-6)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 24. Wenn man aber vom 3-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 24 (I) 3x -3y = 0 (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 = 24 | -5y
x = 24 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 24 -5y ) (I) 3x -3y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 24 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 24 -5y ) -3y = 0
72 -15y -3y = 0
-18y +72 = 0 | -72
-18y = -72 |:(-18 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 24 -54

= 24 -20

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 4