Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

Bestimme y so, dass (4|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 4 in die Gleichung ein und erhält:

-24 +3y = 4

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-24 +3y = 4
-8 +3y = 4
3y -8 = 4 | +8
3y = 12 |:3
y = 4

Die Lösung ist somit: (4|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +4y = -9 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|-4)
denn 1⋅7 +4( - 4 ) = 7 -16 = -9

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (11|-5)
denn 1⋅11 +4( - 5 ) = 11 -20 = -9

Oder : (3|-3)
denn 1⋅3 +4( - 3 ) = 3 -12 = -9

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

-2x = 10 |:(-2 )
x = -5

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2 · ( -5 ) +2y = 4
10 +2y = 4
2y +10 = 4 | -10
2y = -6 |:2
y = -3

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|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -3y = -18 (I) x +3y = 10 (II)

Lösung einblenden
-3x -3y = -18 (I) x +3y = 10 (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 = 10 | -3y
x = 10 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-3x -3y = -18 (I) x = ( 10 -3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 10 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-3 · ( 10 -3y ) -3y = -18
-30 +9y -3y = -18
6y -30 = -18 | +30
6y = 12 |:6
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 10 -32

= 10 -6

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x -5y = 17 (I) -3x +y = -6 (II)

Lösung einblenden
2x -5y = 17 (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:

2x -5y = 17 (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:

2x -5 · ( -6 +3x ) = 17
2x +30 -15x = 17
-13x +30 = 17 | -30
-13x = -13 |:(-13 )
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -6 +31

= -6 +3

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-8x +3 + y = -4x -17 (I)
6y = x +3( 2 + 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:

-8x +3 + y = -4x -17 (I)
6y = x +3( 2 + y) (II)
-8x +3 + y = -4x -17 | -3 +4x (I)
6y = x +6 +3y | -x -3y (II)
-4x +y = -20 (I) -x +3y = 6 (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 = 6 | -3y
-x = 6 -3y |:(-1 )
x = -6 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-4x +y = -20 (I) x = ( -6 +3y ) (II)

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

-4 · ( -6 +3y ) + y = -20
24 -12y + y = -20
-11y +24 = -20 | -24
-11y = -44 |:(-11 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 +34

= -6 +12

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|4)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -5 und y = -3 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 +3y = ?

5x +17y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -5 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

1x +3y = -5 -9 = -14

5x +17y = -25 -51 = -76

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +3y = -14

5x +17y = -76

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -5y = -15 (I) 3x +y = -14 (II)

Lösung einblenden
2x -5y = -15 (I) 3x +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:

3x + y = -14
y +3x = -14 | -3x
y = -14 -3x

Als neues LGS erhält man so:

2x -5y = -15 (I) +y = ( -14 -3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -14 -3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -5 · ( -14 -3x ) = -15
2x +70 +15x = -15
17x +70 = -15 | -70
17x = -85 |:17
x = -5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -14 -3( -5 )

= -14 +15

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|1)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 2-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -1. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 8 (I) 2x -7y = -1 (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 +5y = 8 | -5y
x = 8 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -5y ) (I) 2x -7y = -1 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 8 -5y ) -7y = -1
16 -10y -7y = -1
-17y +16 = -1 | -16
-17y = -17 |:(-17 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -51

= 8 -5

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 1