Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme x so, dass (x|-5) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach y = -5 in die Gleichung ein und erhält:

-2x -2( -5 ) = -4

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-2x -2( -5 ) = -4
-2x +10 = -4 | -10
-2x = -14 |:(-2 )
x = 7

Die Lösung ist somit: (7|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +5y = 12 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|1)
denn 1⋅7 +51 = 7 +5 = 12

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (12|0)
denn 1⋅12 +50 = 12 +0 = 12

Oder : (2|2)
denn 1⋅2 +52 = 2 +10 = 12

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +4y = 18 (I) -y = -3 (II)

Lösung einblenden
-x +4y = 18 (I) -y = -3 (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 = -3 |:(-1 )
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

-x +4y = 18 (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:

-x + 4 · 3 = 18
-x +12 = 18 | -12
-x = 6 |:(-1 )
x = -6

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: (-6|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -y = -1 (I) x +3y = -5 (II)

Lösung einblenden
x -y = -1 (I) x +3y = -5 (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 +3y = -5 | -3y
x = -5 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x -y = -1 (I) x = ( -5 -3y ) (II)

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

1 · ( -5 -3y ) - y = -1
-5 -3y - y = -1
-4y -5 = -1 | +5
-4y = 4 |:(-4 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 -3( -1 )

= -5 +3

= -2

also

x = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x -4y = 23 (I) 4x -y = 14 (II)

Lösung einblenden
5x -4y = 23 (I) 4x -y = 14 (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 = 14
-y +4x = 14 | -4x
-y = 14 -4x |:(-1 )
y = -14 +4x

Als neues LGS erhält man so:

5x -4y = 23 (I) +y = ( -14 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -14 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -4 · ( -14 +4x ) = 23
5x +56 -16x = 23
-11x +56 = 23 | -56
-11x = -33 |:(-11 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 +43

= -14 +12

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

- 1 2 x - 1 3 y = - 19 6 (I) 2 5 x + 2 5 y = 14 5 (II)

Lösung einblenden
- 1 2 x - 1 3 y = - 19 6 (I) 2 5 x + 2 5 y = 14 5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

- 1 2 x - 1 3 y = - 19 6
- 1 3 y - 1 2 x = - 19 6 |⋅ 6
6( - 1 3 y - 1 2 x) = -19
-2y -3x = -19 | +3x
-2y = -19 +3x |:(-2 )
y = 19 2 - 3 2 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 19 2 - 3 2 x ) (I) 2 5 x + 2 5 y = 14 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 19 2 - 3 2 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2 5 x + 2 5 · ( 19 2 - 3 2 x ) = 14 5
2 5 x + 19 5 - 3 5 x = 14 5
- 1 5 x + 19 5 = 14 5 |⋅ 5
5( - 1 5 x + 19 5 ) = 14
-x +19 = 14 | -19
-x = -5 |:(-1 )
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 19 2 - 3 2 5

= 19 2 - 15 2

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 und y = -1 Lösungen sind.
Dabei darf keiner der Koeffizienten =0 sein.

Lösung einblenden

Eigentlich kann man die Koeffizienten vor x und y frei wählen, z.B.:

1x -4y = ?

-2x +7y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -1 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

1x -4y = -1 +4 = 3

-2x +7y = 2 -7 = -5

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x -4y = 3

-2x +7y = -5

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

3x -9y = -11 (I) -x +3y = 3 (II)

Lösung einblenden
3x -9y = -11 (I) -x +3y = 3 (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 +3y = 3 | -3y
-x = 3 -3y |:(-1 )
x = -3 +3y

Als neues LGS erhält man so:

3x -9y = -11 (I) x = ( -3 +3y ) (II)

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

3 · ( -3 +3y ) -9y = -11
-9 +9y -9y = -11
-9 = -11 | +9
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 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 21. Wenn man aber vom 4-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 0. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 21 (I) 4x -4y = 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 +6y = 21 | -6y
x = 21 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 21 -6y ) (I) 4x -4y = 0 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 21 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 21 -6y ) -4y = 0
84 -24y -4y = 0
-28y +84 = 0 | -84
-28y = -84 |:(-28 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -63

= 21 -18

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 3