Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 2 in die Gleichung ein und erhält:

5⋅2 +3y = -5

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

5⋅2 +3y = -5
10 +3y = -5
3y +10 = -5 | -10
3y = -15 |:3
y = -5

Die Lösung ist somit: (2|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -5y = -29 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-3|4)
denn 3⋅( - 3 ) -5⋅4 = -9 -20 = -29

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-8|1)
denn 3⋅( - 8 ) -5⋅1 = -24 -5 = -29

Oder : (2|7)
denn 3⋅2 -5⋅7 = 6 -35 = -29

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -2y = 6 (I) -y = 4 (II)

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

-y = 4 |:(-1 )
y = -4

Als neues LGS erhält man so:

x -2y = 6 (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:

x -2 · ( -4 ) = 6
x +8 = 6 | -8
x = -2

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: (-2|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x + 2 · ( 4 +2x ) = 6
-2x +8 +4x = 6
2x +8 = 6 | -8
2x = -2 |:2
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 +2⋅( -1 )

= 4 -2

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -3y = 8 (I) -3x -3y = 0 (II)

Lösung einblenden
5x -3y = 8 (I) -3x -3y = 0 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -3y = 8
-3y +5x = 8 | -5x
-3y = 8 -5x |:(-3 )
y = - 8 3 + 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 8 3 + 5 3 x ) (I) -3x -3y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 8 3 + 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -3 · ( - 8 3 + 5 3 x ) = 0
-3x +8 -5x = 0
-8x +8 = 0 | -8
-8x = -8 |:(-8 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 8 3 + 5 3 ⋅1

= - 8 3 + 5 3

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

-5x = -x +4( 2 - y) (I)
2x + y = 2 (II)
-5x = -x +8 -4y | + x +4y (I)
2x + y = 2 (II)
-4x +4y = 8 (I) 2x +y = 2 (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 = 2
y +2x = 2 | -2x
y = 2 -2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4x + 4 · ( 2 -2x ) = 8
-4x +8 -8x = 8
-12x +8 = 8 | -8
-12x = 0 |:(-12 )
x = 0

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 -2⋅( 0 )

= 2 +0

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (0|2)

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.:

3x +4y = ?

5x +5y = ?

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

3x +4y = -6 +12 = 6

5x +5y = -10 +15 = 5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x +4y = 6

5x +5y = 5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

Lösung einblenden
3x +y = -11 (I) 5x +5y = -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:

3x + y = -11
y +3x = -11 | -3x
y = -11 -3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

5x + 5 · ( -11 -3x ) = -5
5x -55 -15x = -5
-10x -55 = -5 | +55
-10x = 50 |:(-10 )
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -11 -3⋅( -5 )

= -11 +15

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 15. Wenn man aber vom 6-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 15. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 15 (I) 6x -3y = 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 +2y = 15 | -2y
x = 15 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 15 -2y ) (I) 6x -3y = 15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 15 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 15 -2y ) -3y = 15
90 -12y -3y = 15
-15y +90 = 15 | -90
-15y = -75 |:(-15 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 15 -2⋅5

= 15 -10

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5