Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 5x -3y = 31 .

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

Lösung einblenden

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

52 -3y = 31

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

52 -3y = 31
10 -3y = 31
-3y +10 = 31 | -10
-3y = 21 |:(-3 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (2|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (5|1)
denn 5⋅5 -21 = 25 -2 = 23

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (3|-4)
denn 5⋅3 -2( - 4 ) = 15 +8 = 23

Oder : (7|6)
denn 5⋅7 -26 = 35 -12 = 23

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x = -4 (I) x -y = -1 (II)

Lösung einblenden
-2x = -4 (I) x -y = -1 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung gar kein y mehr da ist.
Deswegen können wir diese Zeile sehr einfach nach x umstellen:

-2x = -4 |:(-2 )
x = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

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|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +2y = -18 (I) x +4y = -18 (II)

Lösung einblenden
-4x +2y = -18 (I) x +4y = -18 (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 +4y = -18 | -4y
x = -18 -4y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +2y = -18 (I) x = ( -18 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -18 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-4 · ( -18 -4y ) +2y = -18
72 +16y +2y = -18
18y +72 = -18 | -72
18y = -90 |:18
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -18 -4( -5 )

= -18 +20

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-5x +2y = -19 (I) 5x -y = 17 (II)

Lösung einblenden
-5x +2y = -19 (I) 5x -y = 17 (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 = 17
-y +5x = 17 | -5x
-y = 17 -5x |:(-1 )
y = -17 +5x

Als neues LGS erhält man so:

-5x +2y = -19 (I) +y = ( -17 +5x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -17 +5x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x + 2 · ( -17 +5x ) = -19
-5x -34 +10x = -19
5x -34 = -19 | +34
5x = 15 |:5
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -17 +53

= -17 +15

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x - 2 5 y = 18 5 (I) 1 5 x +y = 24 5 (II)

Lösung einblenden
-x - 2 5 y = 18 5 (I) 1 5 x +y = 24 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:

1 5 x + y = 24 5
y + 1 5 x = 24 5 |⋅ 5
5( y + 1 5 x) = 24
5y + x = 24 | - x
5y = 24 - x |:5
y = 24 5 - 1 5 x

Als neues LGS erhält man so:

-x - 2 5 y = 18 5 (I) +y = ( 24 5 - 1 5 x ) (II)

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

-x - 2 5 · ( 24 5 - 1 5 x ) = 18 5
-x - 48 25 + 2 25 x = 18 5
- 23 25 x - 48 25 = 18 5 |⋅ 25
25( - 23 25 x - 48 25 ) = 90
-23x -48 = 90 | +48
-23x = 138 |:(-23 )
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 24 5 - 1 5 ( -6 )

= 24 5 + 6 5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|6)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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.:

-4x +3y = ?

-2x +5y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = 4 einsetzen und ausrechnen:

-4x +3y = -20 +12 = -8

-2x +5y = -10 +20 = 10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +3y = -8

-2x +5y = 10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

x +4y = -3 (I) -4x -16y = 12 (II)

Lösung einblenden
x +4y = -3 (I) -4x -16y = 12 (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 = -3 | -4y
x = -3 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -3 -4y ) (I) -4x -16y = 12 (II)

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

-4 · ( -3 -4y ) -16y = 12
12 +16y -16y = 12
12 = 12 | -12
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von y gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 2-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -33. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 2x -7y = -33 (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 = 11 | -2y
x = 11 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -2y ) (I) 2x -7y = -33 (II)

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

2 · ( 11 -2y ) -7y = -33
22 -4y -7y = -33
-11y +22 = -33 | -22
-11y = -55 |:(-11 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -25

= 11 -10

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5