Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +4y = -18 .

Bestimme x so, dass (x|-6) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -6 in die Gleichung ein und erhält:

2x +4⋅( -6 ) = -18

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

2x +4⋅( -6 ) = -18
2x -24 = -18 | +24
2x = 6 |:2
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (0|7)
denn 1⋅0 +5⋅7 = 0 +35 = 35

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (5|6)
denn 1⋅5 +5⋅6 = 5 +30 = 35

Oder : (-5|8)
denn 1⋅( - 5 ) +5⋅8 = -5 +40 = 35

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-2y = -6 |:(-2 )
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +4y = 10 (I) -3x -2y = 0 (II)

Lösung einblenden
x +4y = 10 (I) -3x -2y = 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 +4y = 10 | -4y
x = 10 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 10 -4y ) (I) -3x -2y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 10 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 10 -4y ) -2y = 0
-30 +12y -2y = 0
10y -30 = 0 | +30
10y = 30 |:10
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -4⋅3

= 10 -12

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -3y = -7 (I) 5x +5y = -15 (II)

Lösung einblenden
5x -3y = -7 (I) 5x +5y = -15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x -3y = -7
-3y +5x = -7 | -5x
-3y = -7 -5x |:(-3 )
y = 7 3 + 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 3 + 5 3 x ) (I) 5x +5y = -15 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 7 3 + 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x + 5 · ( 7 3 + 5 3 x ) = -15
5x + 35 3 + 25 3 x = -15
40 3 x + 35 3 = -15 |⋅ 3
3( 40 3 x + 35 3 ) = -45
40x +35 = -45 | -35
40x = -80 |:40
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 3 + 5 3 ⋅( -2 )

= 7 3 - 10 3

= -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 3 x +y = - 2 3 (I) 3 4 x -3y = 3 2 (II)

Lösung einblenden
- 1 3 x +y = - 2 3 (I) 3 4 x -3y = 3 2 (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:

- 1 3 x + y = - 2 3
y - 1 3 x = - 2 3 |⋅ 3
3( y - 1 3 x) = -2
3y - x = -2 | + x
3y = -2 + x |:3
y = - 2 3 + 1 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 2 3 + 1 3 x ) (I) 3 4 x -3y = 3 2 (II)

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

3 4 x -3 · ( - 2 3 + 1 3 x ) = 3 2
3 4 x +2 - x = 3 2
- 1 4 x +2 = 3 2 |⋅ 4
4( - 1 4 x +2 ) = 6
-x +8 = 6 | -8
-x = -2 |:(-1 )
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 2 3 + 1 3 ⋅2

= - 2 3 + 2 3

= 0

also

y = 0

Die Lösung des LGS ist damit: (2|0)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 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 +1y = ?

-4x +3y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-2x +1y = -10 -2 = -12

-4x +3y = -20 -6 = -26

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x +1y = -12

-4x +3y = -26

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +2y = 25 (I) -2x +y = -1 (II)

Lösung einblenden
5x +2y = 25 (I) -2x +y = -1 (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 = -1
y -2x = -1 | +2x
y = -1 +2x

Als neues LGS erhält man so:

5x +2y = 25 (I) +y = ( -1 +2x ) (II)

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

5x + 2 · ( -1 +2x ) = 25
5x -2 +4x = 25
9x -2 = 25 | +2
9x = 27 |:9
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1 +2⋅3

= -1 +6

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (3|5)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 3. Wenn man aber vom 3-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -4. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 3 (I) 3x -7y = -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 +2y = 3 | -2y
x = 3 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 3 -2y ) (I) 3x -7y = -4 (II)

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

3 · ( 3 -2y ) -7y = -4
9 -6y -7y = -4
-13y +9 = -4 | -9
-13y = -13 |:(-13 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 3 -2⋅1

= 3 -2

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 1