Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-5( -3 ) +3y = -3

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -3 ) +3y = -3
15 +3y = -3
3y +15 = -3 | -15
3y = -18 |:3
y = -6

Die Lösung ist somit: (-3|-6)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -3x + y = 7 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-4|-5)
denn -3⋅( - 4 ) +1( - 5 ) = 12 -5 = 7

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-3|-2)
denn -3⋅( - 3 ) +1( - 2 ) = 9 -2 = 7

Oder : (-5|-8)
denn -3⋅( - 5 ) +1( - 8 ) = 15 -8 = 7

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

Man erkennt, dass in der 2. Gleichung ja schon das x gegeben ist.

x = 3


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

-1 · 3 +2y = -9
-3 +2y = -9
2y -3 = -9 | +3
2y = -6 |:2
y = -3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +2y = -8 (I) -3x +2y = -16 (II)

Lösung einblenden
x +2y = -8 (I) -3x +2y = -16 (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 = -8 | -2y
x = -8 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -8 -2y ) (I) -3x +2y = -16 (II)

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

-3 · ( -8 -2y ) +2y = -16
24 +6y +2y = -16
8y +24 = -16 | -24
8y = -40 |:8
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -8 -2( -5 )

= -8 +10

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x -2y = 18 (I) -x -3y = 6 (II)

Lösung einblenden
-3x -2y = 18 (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:

-3x -2y = 18 (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:

-3 · ( -6 -3y ) -2y = 18
18 +9y -2y = 18
7y +18 = 18 | -18
7y = 0 |:7
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -6 -30

= -6 +0

= -6

also

x = -6

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

3x -5 = 7x -5 +4y (I)
-2( 2x +1 )-2y = -5 + 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:

3x -5 = 7x -5 +4y (I)
-2( 2x +1 )-2y = -5 + y (II)
3x -5 = 7x -5 +4y | + 5 -7x -4y (I)
-4x -2 -2y = -5 + y | + 2 - y (II)
-4x -4y = 0 (I) -4x -3y = -3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-4x -4y = 0
-4y -4x = 0 | +4x
-4y = 4x |:(-4 )
y = -x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

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

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|-3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 3 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.:

-4x +1y = ?

-2x -1y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 3 und y = -2 einsetzen und ausrechnen:

-4x +1y = -12 -2 = -14

-2x -1y = -6 +2 = -4

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x +1y = -14

-2x -1y = -4

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -3y = -1 (I) -16x +12y = 3 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = -1 (I) -16x +12y = 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = -1
-3y +4x = -1 | -4x
-3y = -1 -4x |:(-3 )
y = 1 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 3 + 4 3 x ) (I) -16x +12y = 3 (II)

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

-16x + 12 · ( 1 3 + 4 3 x ) = 3
-16x +4 +16x = 3
4 = 3 | -4
0 = -1

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 5-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 29. Wenn man aber vom 2-fachen von x 7 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -27. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +5y = 29 (I) 2x -7y = -27 (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 = 29 | -5y
x = 29 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 29 -5y ) (I) 2x -7y = -27 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 29 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

2 · ( 29 -5y ) -7y = -27
58 -10y -7y = -27
-17y +58 = -27 | -58
-17y = -85 |:(-17 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 29 -55

= 29 -25

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 5