Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -4y = -35 .

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

Lösung einblenden

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

-5x -40 = -35

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-5x -40 = -35
-5x = -35 |:(-5 )
x = 7

Die Lösung ist somit: (7|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|-6)
denn -3⋅7 -4( - 6 ) = -21 +24 = 3

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-3)
denn -3⋅3 -4( - 3 ) = -9 +12 = 3

Oder : (11|-9)
denn -3⋅11 -4( - 9 ) = -33 +36 = 3

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das y gegeben ist.

y = -4


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

-4x + 1 · ( -4 ) = 12
-4x -4 = 12 | +4
-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 +2y = 13 (I) 4x +4y = 28 (II)

Lösung einblenden
x +2y = 13 (I) 4x +4y = 28 (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 = 13 | -2y
x = 13 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 13 -2y ) (I) 4x +4y = 28 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 13 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 13 -2y ) +4y = 28
52 -8y +4y = 28
-4y +52 = 28 | -52
-4y = -24 |:(-4 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 13 -26

= 13 -12

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +5y = 9 (I) -4x -2y = 6 (II)

Lösung einblenden
2x +5y = 9 (I) -4x -2y = 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +5y = 9
5y +2x = 9 | -2x
5y = 9 -2x |:5
y = 9 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 9 5 - 2 5 x ) (I) -4x -2y = 6 (II)

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

-4x -2 · ( 9 5 - 2 5 x ) = 6
-4x - 18 5 + 4 5 x = 6
- 16 5 x - 18 5 = 6 |⋅ 5
5( - 16 5 x - 18 5 ) = 30
-16x -18 = 30 | +18
-16x = 48 |:(-16 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 9 5 - 2 5 ( -3 )

= 9 5 + 6 5

= 3

also

y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x + 2 3 y = -4 (I) -2x - 2 3 y = 4 (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 + 2 3 y = -4 |⋅ 3
3( x + 2 3 y) = -12
3x +2y = -12 | -2y
3x = -12 -2y |:3
x = -4 - 2 3 y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -4 - 2 3 y ) (I) -2x - 2 3 y = 4 (II)

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

-2 · ( -4 - 2 3 y ) - 2 3 y = 4
8 + 4 3 y - 2 3 y = 4
2 3 y +8 = 4 |⋅ 3
3( 2 3 y +8 ) = 12
2y +24 = 12 | -24
2y = -12 |:2
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -4 - 2 3 ( -6 )

= -4 +4

= 0

also

x = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (0|-6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -3 und y = 4 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 = ?

6x -7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -3 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

3x -4y = -9 -16 = -25

6x -7y = -18 -28 = -46

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

3x -4y = -25

6x -7y = -46

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 6 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

3x + 2 · ( 6 +3x ) = -15
3x +12 +6x = -15
9x +12 = -15 | -12
9x = -27 |:9
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 6 +3( -3 )

= 6 -9

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-3)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Carola war 7 Stunden wandern. Danach hat sie 5 Schokobonbons gegessen. Als sie diese Werte in ihre Fitness-App einträgt, meldet diese, dass sie durch beide Aktionen zusammen 900 kcal Energie verbraucht hätte. Am Tag zuvor war sie 5 Stunden wandern und hat 2 Schokobonbons gegessen, wofür ihre Fitness-App einen Ernergieverbrauch von 690 kcal berechnete. Wie viele kcal verliert man bei einer Stunde Wandern, wie viel kcal hat ein Schokobonbon?

Lösung einblenden

Wir bezeichnen x als kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern und y als kcal eines Schokobonbons und

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

7x -5y = 900 (I) 5x -2y = 690 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

7x -5y = 900
-5y +7x = 900 | -7x
-5y = 900 -7x |:(-5 )
y = -180 + 7 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( -180 + 7 5 x ) (I) 5x -2y = 690 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( -180 + 7 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -2 · ( -180 + 7 5 x ) = 690
5x +360 - 14 5 x = 690
11 5 x +360 = 690 |⋅ 5
5( 11 5 x +360 ) = 3450
11x +1800 = 3450 | -1800
11x = 1650 |:11
x = 150

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -180 + 7 5 150

= -180 +210

= 30

also

y = 30

Die Lösung des LGS ist damit: (150|30)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

kcal-Verbrauch bei einer Stunde Wandern (x-Wert): 150

kcal eines Schokobonbons (y-Wert): 30