Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x +4y = 25 .

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( -5 ) +4y = 25

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

-5( -5 ) +4y = 25
25 +4y = 25
4y +25 = 25 | -25
4y = 0 |:4
y = 0

Die Lösung ist somit: (-5|0)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 4x + y = -17 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (-5|3)
denn 4⋅( - 5 ) +13 = -20 +3 = -17

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (-4|-1)
denn 4⋅( - 4 ) +1( - 1 ) = -16 -1 = -17

Oder : (-6|7)
denn 4⋅( - 6 ) +17 = -24 +7 = -17

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x +2y = 16 (I) 3x = 15 (II)

Lösung einblenden
4x +2y = 16 (I) 3x = 15 (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 = 15 |:3
x = 5

Als neues LGS erhält man so:

4x +2y = 16 (I) x = 5 (II)

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

4 · 5 +2y = 16
20 +2y = 16
2y +20 = 16 | -20
2y = -4 |:2
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

Die Lösung des LGS ist damit: (5|-2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-x +4y = -10 (I) x -3y = 8 (II)

Lösung einblenden
-x +4y = -10 (I) x -3y = 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 -3y = 8 | +3y
x = 8 +3y

Als neues LGS erhält man so:

-x +4y = -10 (I) x = ( 8 +3y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 8 +3y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

-1 · ( 8 +3y ) +4y = -10
-8 -3y +4y = -10
y -8 = -10 | +8
y = -2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 8 +3( -2 )

= 8 -6

= 2

also

x = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (2|-2)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

5x +3y = -25 (I) x -2y = -5 (II)

Lösung einblenden
5x +3y = -25 (I) x -2y = -5 (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 = -5 | +2y
x = -5 +2y

Als neues LGS erhält man so:

5x +3y = -25 (I) x = ( -5 +2y ) (II)

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

5 · ( -5 +2y ) +3y = -25
-25 +10y +3y = -25
13y -25 = -25 | +25
13y = 0 |:13
y = 0

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = -5 +20

= -5 +0

= -5

also

x = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-5|0)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

-3x +7 - y = -x (I)
7x -2y = 4( x +7 ) (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 +7 - y = -x (I)
7x -2y = 4( x +7 ) (II)
-3x +7 - y = -x | -7 + x (I)
7x -2y = 4x +28 | -4x (II)
-2x -y = -7 (I) 3x -2y = 28 (II)

Man erkennt, dass in der 1. Gleichung kein Koeffizient vor dem y ist.
Deswegen ist es am einfachsten, wenn man diese Zeile nach y umstellt:

-2x - y = -7
-y -2x = -7 | +2x
-y = -7 +2x |:(-1 )
y = 7 -2x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 7 -2x ) (I) 3x -2y = 28 (II)

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

3x -2 · ( 7 -2x ) = 28
3x -14 +4x = 28
7x -14 = 28 | +14
7x = 42 |:7
x = 6

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 7 -26

= 7 -12

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-5)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -2 und y = -1 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 +4y = ?

3x +14y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = -2 und y = -1 einsetzen und ausrechnen:

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

3x +14y = -6 -14 = -20

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

1x +4y = -6

3x +14y = -20

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

5x +4y = -15 (I) 2x -4y = 22 (II)

Lösung einblenden
5x +4y = -15 (I) 2x -4y = 22 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

5x +4y = -15
4y +5x = -15 | -5x
4y = -15 -5x |:4
y = - 15 4 - 5 4 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( - 15 4 - 5 4 x ) (I) 2x -4y = 22 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( - 15 4 - 5 4 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

2x -4 · ( - 15 4 - 5 4 x ) = 22
2x +15 +5x = 22
7x +15 = 22 | -15
7x = 7 |:7
x = 1

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = - 15 4 - 5 4 1

= - 15 4 - 5 4

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (1|-5)

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 2-fachen von x 6 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man -28. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 11 (I) 2x -6y = -28 (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) 2x -6y = -28 (II)

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

2 · ( 11 -2y ) -6y = -28
22 -4y -6y = -28
-10y +22 = -28 | -22
-10y = -50 |:(-10 )
y = 5

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 11 -25

= 11 -10

= 1

also

x = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (1|5)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 1

y (y-Wert): 5