Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|0) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = 0 in die Gleichung ein und erhält:

2x +20 = 2

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x +20 = 2
2x = 2 |:2
x = 1

Die Lösung ist somit: (1|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -2y = -43 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-7|4)
denn 5⋅( - 7 ) -24 = -35 -8 = -43

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-9|-1)
denn 5⋅( - 9 ) -2( - 1 ) = -45 +2 = -43

Oder : (-5|9)
denn 5⋅( - 5 ) -29 = -25 -18 = -43

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = 2


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

2 · 2 -2y = 16
4 -2y = 16
-2y +4 = 16 | -4
-2y = 12 |:(-2 )
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +3y = -7 (I) 4x +y = -5 (II)

Lösung einblenden
4x +3y = -7 (I) 4x +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:

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

Als neues LGS erhält man so:

4x +3y = -7 (I) +y = ( -5 -4x ) (II)

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

4x + 3 · ( -5 -4x ) = -7
4x -15 -12x = -7
-8x -15 = -7 | +15
-8x = 8 |:(-8 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -5 -4( -1 )

= -5 +4

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x -3y = -6 (I) 5x +3y = 33 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = -6 (I) 5x +3y = 33 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = -6
-3y +4x = -6 | -4x
-3y = -6 -4x |:(-3 )
y = 2 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 2 + 4 3 x ) (I) 5x +3y = 33 (II)

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

5x + 3 · ( 2 + 4 3 x ) = 33
5x +6 +4x = 33
9x +6 = 33 | -6
9x = 27 |:9
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 2 + 4 3 3

= 2 +4

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2( -1 +2y) = -2( x +5 ) (I)
-6x +5( -5 + y) = -x -5 (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( -1 +2y) = -2( x +5 ) (I)
-6x +5( -5 + y) = -x -5 (II)
-2 +4y = -2x -10 | + 2 +2x (I)
-6x -25 +5y = -x -5 | + 25 + x (II)
2x +4y = -8 (I) -5x +5y = 20 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +4y = -8
4y +2x = -8 | -2x
4y = -8 -2x |:4
y = -2 - 1 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -2 - 1 2 x ) (I) -5x +5y = 20 (II)

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

-5x + 5 · ( -2 - 1 2 x ) = 20
-5x -10 - 5 2 x = 20
- 15 2 x -10 = 20 |⋅ 2
2( - 15 2 x -10 ) = 40
-15x -20 = 40 | +20
-15x = 60 |:(-15 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -2 - 1 2 ( -4 )

= -2 +2

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 2 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.:

-2x -3y = ?

-4x -7y = ?

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

-2x -3y = -4 +6 = 2

-4x -7y = -8 +14 = 6

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -3y = 2

-4x -7y = 6

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

-3x + y = -2
y -3x = -2 | +3x
y = -2 +3x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

6x -2 · ( -2 +3x ) = 2
6x +4 -6x = 2
4 = 2 | -4
0 = -2

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 9. Wenn man aber vom 6-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 22. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 9 (I) 6x -2y = 22 (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 = 9 | -5y
x = 9 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -5y ) (I) 6x -2y = 22 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 9 -5y ) -2y = 22
54 -30y -2y = 22
-32y +54 = 22 | -54
-32y = -32 |:(-32 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -51

= 9 -5

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1