Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

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

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

Lösung einblenden

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

-4x +4( -5 ) = -28

Jetzt kann man die Gleichung nach x auflösen:

-4x +4( -5 ) = -28
-4x -20 = -28 | +20
-4x = -8 |:(-4 )
x = 2

Die Lösung ist somit: (2|-5)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -5y = -30 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|5)
denn -5⋅1 -55 = -5 -25 = -30

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|10)
denn -5⋅( - 4 ) -510 = 20 -50 = -30

Oder : (6|0)
denn -5⋅6 -50 = -30 +0 = -30

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x -y = -6 (I) -3y = -9 (II)

Lösung einblenden
-x -y = -6 (I) -3y = -9 (II)

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

-3y = -9 |:(-3 )
y = 3

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-x -1 · 3 = -6
-x -3 = -6 | +3
-x = -3 |:(-1 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (3|3)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

1 · ( -1 -3y ) +2y = 1
-1 -3y +2y = 1
-y -1 = 1 | +1
-y = 2 |:(-1 )
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -1 -3( -2 )

= -1 +6

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +5y = 36 (I) -2x +5y = 24 (II)

Lösung einblenden
2x +5y = 36 (I) -2x +5y = 24 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x +5y = 36
5y +2x = 36 | -2x
5y = 36 -2x |:5
y = 36 5 - 2 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 36 5 - 2 5 x ) (I) -2x +5y = 24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 36 5 - 2 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-2x + 5 · ( 36 5 - 2 5 x ) = 24
-2x +36 -2x = 24
-4x +36 = 24 | -36
-4x = -12 |:(-4 )
x = 3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 36 5 - 2 5 3

= 36 5 - 6 5

= 6

also

y = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (3|6)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

1 5 x - 1 5 y = 0 (I) - 1 3 x + 2 5 y = - 1 15 (II)

Lösung einblenden
1 5 x - 1 5 y = 0 (I) - 1 3 x + 2 5 y = - 1 15 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

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

Als neues LGS erhält man so:

+y = x (I) - 1 3 x + 2 5 y = - 1 15 (II)

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

- 1 3 x + 2 5 · x = - 1 15
- 1 3 x + 2 5 x = - 1 15
1 15 x = - 1 15 |⋅ 15
x = -1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = -1

also

y = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|-1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 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 -3y = ?

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

4x -1y = -8 +2 = -6

2x -3y = -4 +6 = 2

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

4x -1y = -6

2x -3y = 2

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

2x -3y = -1 (I) -6x +9y = 1 (II)

Lösung einblenden
2x -3y = -1 (I) -6x +9y = 1 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

2x -3y = -1
-3y +2x = -1 | -2x
-3y = -1 -2x |:(-3 )
y = 1 3 + 2 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 1 3 + 2 3 x ) (I) -6x +9y = 1 (II)

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

-6x + 9 · ( 1 3 + 2 3 x ) = 1
-6x +3 +6x = 1
3 = 1 | -3
0 = -2

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 2-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 11. Wenn man aber vom 6-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -6. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 6x -6y = -6 (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 = 11 | -2y
x = 11 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 11 -2y ) (I) 6x -6y = -6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 11 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

6 · ( 11 -2y ) -6y = -6
66 -12y -6y = -6
-18y +66 = -6 | -66
-18y = -72 |:(-18 )
y = 4

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -24

= 11 -8

= 3

also

x = 3

Die Lösung des LGS ist damit: (3|4)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 3

y (y-Wert): 4