Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -x +3y = 15 .

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 ) +3y = 15

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-( -3 ) +3y = 15
3 +3y = 15
3y +3 = 15 | -3
3y = 12 |:3
y = 4

Die Lösung ist somit: (-3|4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +5y = -28 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|-7)
denn 1⋅7 +5( - 7 ) = 7 -35 = -28

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (12|-8)
denn 1⋅12 +5( - 8 ) = 12 -40 = -28

Oder : (2|-6)
denn 1⋅2 +5( - 6 ) = 2 -30 = -28

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = 6 (I) +y = -5 (II)

Lösung einblenden

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

y = -5


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

-x -1 · ( -5 ) = 6
-x +5 = 6 | -5
-x = 1 |:(-1 )
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x -3y = -16 (I) -2x -3y = -22 (II)

Lösung einblenden
x -3y = -16 (I) -2x -3y = -22 (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 = -16 | +3y
x = -16 +3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -16 +3y ) (I) -2x -3y = -22 (II)

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

-2 · ( -16 +3y ) -3y = -22
32 -6y -3y = -22
-9y +32 = -22 | -32
-9y = -54 |:(-9 )
y = 6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -16 +36

= -16 +18

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|6)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +4y = -23 (I) -x -3y = 14 (II)

Lösung einblenden
-3x +4y = -23 (I) -x -3y = 14 (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 = 14 | +3y
-x = 14 +3y |:(-1 )
x = -14 -3y

Als neues LGS erhält man so:

-3x +4y = -23 (I) x = ( -14 -3y ) (II)

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

-3 · ( -14 -3y ) +4y = -23
42 +9y +4y = -23
13y +42 = -23 | -42
13y = -65 |:13
y = -5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -14 -3( -5 )

= -14 +15

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-6 = -x +5( 1 - y) (I)
-5x -13 = -2( 3x +2y) -5 (II)

Lösung einblenden

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

-6 = -x +5( 1 - y) (I)
-5x -13 = -2( 3x +2y) -5 (II)
-6 = -x +5 -5y | + 6 + x +5y (I)
-5x -13 = -6x -5 -4y | + 13 +6x +4y (II)
x +5y = 11 (I) x +4y = 8 (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 = 8 | -4y
x = 8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x +5y = 11 (I) x = ( 8 -4y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

1 · ( 8 -4y ) +5y = 11
8 -4y +5y = 11
y +8 = 11 | -8
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -43

= 8 -12

= -4

also

x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|3)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 4 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.:

-1x +5y = ?

2x -12y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 4 und y = 2 einsetzen und ausrechnen:

-1x +5y = -4 +10 = 6

2x -12y = 8 -24 = -16

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x +5y = 6

2x -12y = -16

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-4x +4y = -28 (I) 3x -y = 17 (II)

Lösung einblenden
-4x +4y = -28 (I) 3x -y = 17 (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 = 17
-y +3x = 17 | -3x
-y = 17 -3x |:(-1 )
y = -17 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-4x +4y = -28 (I) +y = ( -17 +3x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( -17 +3x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( -17 +3x ) = -28
-4x -68 +12x = -28
8x -68 = -28 | +68
8x = 40 |:8
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -17 +35

= -17 +15

= -2

also

y = -2

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-2)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 4-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 8. Wenn man aber vom 4-fachen von x 3 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 13. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +4y = 8 (I) 4x -3y = 13 (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 = 8 | -4y
x = 8 -4y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 8 -4y ) (I) 4x -3y = 13 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 8 -4y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 8 -4y ) -3y = 13
32 -16y -3y = 13
-19y +32 = 13 | -32
-19y = -19 |:(-19 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 -41

= 8 -4

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|1)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 1