Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-x -23 = -9

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-x -23 = -9
-x -6 = -9 | +6
-x = -3 |:(-1 )
x = 3

Die Lösung ist somit: (3|3)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x -4y = 28 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (3|-4)
denn 4⋅3 -4( - 4 ) = 12 +16 = 28

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-1|-8)
denn 4⋅( - 1 ) -4( - 8 ) = -4 +32 = 28

Oder : (7|0)
denn 4⋅7 -40 = 28 +0 = 28

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x = -12 (I) -3x +y = -14 (II)

Lösung einblenden
-4x = -12 (I) -3x +y = -14 (II)

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

-4x = -12 |:(-4 )
x = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 · 3 + y = -14
-9 + y = -14
y -9 = -14 | +9
y = -5

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|-5)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-4x +4y = 12 (I) -4x +y = 21 (II)

Lösung einblenden
-4x +4y = 12 (I) -4x +y = 21 (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:

-4x + y = 21
y -4x = 21 | +4x
y = 21 +4x

Als neues LGS erhält man so:

-4x +4y = 12 (I) +y = ( 21 +4x ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das y durch ( 21 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-4x + 4 · ( 21 +4x ) = 12
-4x +84 +16x = 12
12x +84 = 12 | -84
12x = -72 |:12
x = -6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 21 +4( -6 )

= 21 -24

= -3

also

y = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-6|-3)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +3y = 25 (I) 5x -3y = -5 (II)

Lösung einblenden
5x +3y = 25 (I) 5x -3y = -5 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +3y = 25
3y +5x = 25 | -5x
3y = 25 -5x |:3
y = 25 3 - 5 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 25 3 - 5 3 x ) (I) 5x -3y = -5 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 25 3 - 5 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

5x -3 · ( 25 3 - 5 3 x ) = -5
5x -25 +5x = -5
10x -25 = -5 | +25
10x = 20 |:10
x = 2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 25 3 - 5 3 2

= 25 3 - 10 3

= 5

also

y = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (2|5)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-2x - 2 3 y = 16 3 (I) x - 1 3 y = - 10 3 (II)

Lösung einblenden
-2x - 2 3 y = 16 3 (I) x - 1 3 y = - 10 3 (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 - 1 3 y = - 10 3 |⋅ 3
3( x - 1 3 y) = -10
3x - y = -10 | + y
3x = -10 + y |:3
x = - 10 3 + 1 3 y

Als neues LGS erhält man so:

-2x - 2 3 y = 16 3 (I) x = ( - 10 3 + 1 3 y ) (II)

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

-2 · ( - 10 3 + 1 3 y ) - 2 3 y = 16 3
20 3 - 2 3 y - 2 3 y = 16 3
- 4 3 y + 20 3 = 16 3 |⋅ 3
3( - 4 3 y + 20 3 ) = 16
-4y +20 = 16 | -20
-4y = -4 |:(-4 )
y = 1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = - 10 3 + 1 3 1

= - 10 3 + 1 3

= -3

also

x = -3

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|1)

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 -5y = ?

-5x -4y = ?

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

-4x -5y = 12 -10 = 2

-5x -4y = 15 -8 = 7

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-4x -5y = 2

-5x -4y = 7

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

-x -3y = 13 (I) 4x +5y = -24 (II)

Lösung einblenden
-x -3y = 13 (I) 4x +5y = -24 (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 = 13 | +3y
-x = 13 +3y |:(-1 )
x = -13 -3y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( -13 -3y ) (I) 4x +5y = -24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( -13 -3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( -13 -3y ) +5y = -24
-52 -12y +5y = -24
-7y -52 = -24 | +52
-7y = 28 |:(-7 )
y = -4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -13 -3( -4 )

= -13 +12

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-4)

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 3-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 20. Wenn man aber vom 5-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -5. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +3y = 20 (I) 5x -6y = -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

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 20 -3y ) (I) 5x -6y = -5 (II)

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

5 · ( 20 -3y ) -6y = -5
100 -15y -6y = -5
-21y +100 = -5 | -100
-21y = -105 |:(-21 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 20 -35

= 20 -15

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 5