Aufgabenbeispiele von LGS

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x -4y = 19 .

Bestimme y so, dass (-3|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -3 in die Gleichung ein und erhält:

3( -3 ) -4y = 19

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

3( -3 ) -4y = 19
-9 -4y = 19
-4y -9 = 19 | +9
-4y = 28 |:(-4 )
y = -7

Die Lösung ist somit: (-3|-7)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 3x - y = -16 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|1)
denn 3⋅( - 5 ) -11 = -15 -1 = -16

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-6|-2)
denn 3⋅( - 6 ) -1( - 2 ) = -18 +2 = -16

Oder : (-4|4)
denn 3⋅( - 4 ) -14 = -12 -4 = -16

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x = -15 (I) x -4y = -19 (II)

Lösung einblenden
-3x = -15 (I) x -4y = -19 (II)

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

-3x = -15 |:(-3 )
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

x = 5 (I) x -4y = -19 (II)

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

1 · 5 -4y = -19
5 -4y = -19
-4y +5 = -19 | -5
-4y = -24 |:(-4 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|6)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = -12 (I) x +4y = -9 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = -12 (I) x +4y = -9 (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 = -9 | -4y
x = -9 -4y

Als neues LGS erhält man so:

2x +2y = -12 (I) x = ( -9 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -9 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( -9 -4y ) +2y = -12
-18 -8y +2y = -12
-6y -18 = -12 | +18
-6y = 6 |:(-6 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -9 -4( -1 )

= -9 +4

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +3y = -20 (I) -2x -3y = 5 (II)

Lösung einblenden
-x +3y = -20 (I) -2x -3y = 5 (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 +3y = -20 | -3y
-x = -20 -3y |:(-1 )
x = 20 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 +3y ) (I) -2x -3y = 5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 20 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( 20 +3y ) -3y = 5
-40 -6y -3y = 5
-9y -40 = 5 | +40
-9y = 45 |:(-9 )
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 +3( -5 )

= 20 -15

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Zuerst formen wir die beiden Gleichungen so um, dass links nur noch die Variablen und rechts nur noch die Zahlenwerte stehen:

4( x -4 ) = 3y (I)
-2x +3y = 2( x -10 ) - y (II)
4x -16 = 3y | + 16 -3y (I)
-2x +3y = 2x -20 - y | -2x + y (II)
4x -3y = 16 (I) -4x +4y = -20 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = 16
-3y +4x = 16 | -4x
-3y = 16 -4x |:(-3 )
y = - 16 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 16 3 + 4 3 x ) (I) -4x +4y = -20 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 16 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( - 16 3 + 4 3 x ) = -20
-4x - 64 3 + 16 3 x = -20
4 3 x - 64 3 = -20 |⋅ 3
3( 4 3 x - 64 3 ) = -60
4x -64 = -60 | +64
4x = 4 |:4
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 16 3 + 4 3 1

= - 16 3 + 4 3

= -4

also

y = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-4)

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.:

-2x -3y = ?

-6x -7y = ?

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

-2x -3y = -6 -12 = -18

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

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-2x -3y = -18

-6x -7y = -46

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-3x +2y = 3 (I) 12x -8y = -9 (II)

Lösung einblenden
-3x +2y = 3 (I) 12x -8y = -9 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 3 2 + 3 2 x ) (I) 12x -8y = -9 (II)

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

12x -8 · ( 3 2 + 3 2 x ) = -9
12x -12 -12x = -9
-12 = -9 | +12
0 = 3

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 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 12. Wenn man aber vom 6-fachen von x 5 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 3. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 12 (I) 6x -5y = 3 (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 +3y = 12 | -3y
x = 12 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 12 -3y ) (I) 6x -5y = 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 12 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 12 -3y ) -5y = 3
72 -18y -5y = 3
-23y +72 = 3 | -72
-23y = -69 |:(-23 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 12 -33

= 12 -9

= 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