Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x - y = -10 .

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

Lösung einblenden

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

( -5 ) - y = -10

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

( -5 ) - y = -10
-5 - y = -10
-y -5 = -10 | +5
-y = -5 |:(-1 )
y = 5

Die Lösung ist somit: (-5|5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: x +4y = 15 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|2)
denn 1⋅7 +42 = 7 +8 = 15

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (11|1)
denn 1⋅11 +41 = 11 +4 = 15

Oder : (3|3)
denn 1⋅3 +43 = 3 +12 = 15

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = 16 (I) -3x = -18 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 16 (I) -3x = -18 (II)

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

-3x = -18 |:(-3 )
x = 6

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = 16 (I) x = 6 (II)

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

4 · 6 +2y = 16
24 +2y = 16
2y +24 = 16 | -24
2y = -8 |:2
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-4)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +3y = -6 (I) -3x +y = -10 (II)

Lösung einblenden
-3x +3y = -6 (I) -3x +y = -10 (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 = -10
y -3x = -10 | +3x
y = -10 +3x

Als neues LGS erhält man so:

-3x +3y = -6 (I) +y = ( -10 +3x ) (II)

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

-3x + 3 · ( -10 +3x ) = -6
-3x -30 +9x = -6
6x -30 = -6 | +30
6x = 24 |:6
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -10 +34

= -10 +12

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +5y = -2
5y -3x = -2 | +3x
5y = -2 +3x |:5
y = - 2 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

3x -3 · ( - 2 5 + 3 5 x ) = 6
3x + 6 5 - 9 5 x = 6
6 5 x + 6 5 = 6 |⋅ 5
5( 6 5 x + 6 5 ) = 30
6x +6 = 30 | -6
6x = 24 |:6
x = 4

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 2 5 + 3 5 4

= - 2 5 + 12 5

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2 5 x - 1 2 y = 0 (I) 1 3 x - 1 3 y = 1 3 (II)

Lösung einblenden
2 5 x - 1 2 y = 0 (I) 1 3 x - 1 3 y = 1 3 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2 5 x - 1 2 y = 0
- 1 2 y + 2 5 x = 0 |⋅ 10
10( - 1 2 y + 2 5 x) = 0
-5y +4x = 0 | -4x
-5y = -4x |:(-5 )
y = 4 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = 4 5 x (I) 1 3 x - 1 3 y = 1 3 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch 4 5 x ersetzen und dann nach x auflösen:

1 3 x - 1 3 · 4 5 x = 1 3
1 3 x - 4 15 x = 1 3
1 15 x = 1 3 |⋅ 15
x = 5

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 4 5 5

= 4

also

y = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (5|4)

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.:

-3x -4y = ?

-2x -2y = ?

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

-3x -4y = -12 -8 = -20

-2x -2y = -8 -4 = -12

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-3x -4y = -20

-2x -2y = -12

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-2x -3y = 8 (I) -x -2y = 7 (II)

Lösung einblenden
-2x -3y = 8 (I) -x -2y = 7 (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 -2y = 7 | +2y
-x = 7 +2y |:(-1 )
x = -7 -2y

Als neues LGS erhält man so:

-2x -3y = 8 (I) x = ( -7 -2y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( -7 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-2 · ( -7 -2y ) -3y = 8
14 +4y -3y = 8
y +14 = 8 | -14
y = -6

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -7 -2( -6 )

= -7 +12

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-6)

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 5 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 -5y = 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 -5y = 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 ) -5y = 1
16 -10y -5y = 1
-15y +16 = 1 | -16
-15y = -15 |:(-15 )
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