Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x - y = 8 .

Bestimme y so, dass (2|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = 2 in die Gleichung ein und erhält:

22 - y = 8

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

22 - y = 8
4 - y = 8
-y +4 = 8 | -4
-y = 4 |:(-1 )
y = -4

Die Lösung ist somit: (2|-4)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x + y = -6 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (1|-1)
denn -5⋅1 +1( - 1 ) = -5 -1 = -6

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (2|4)
denn -5⋅2 +14 = -10 +4 = -6

Oder : (0|-6)
denn -5⋅0 +1( - 6 ) = 0 -6 = -6

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

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

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

2y = 4 |:2
y = 2

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3x + 2 · 2 = 16
-3x +4 = 16 | -4
-3x = 12 |:(-3 )
x = -4

Somit haben wir eine Lösung für x.

Für y haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|2)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
-2x +y = 1 (I) -2x -2y = 16 (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 = 1
y -2x = 1 | +2x
y = 1 +2x

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-2x -2 · ( 1 +2x ) = 16
-2x -2 -4x = 16
-6x -2 = 16 | +2
-6x = 18 |:(-6 )
x = -3

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 1 +2( -3 )

= 1 -6

= -5

also

y = -5

Die Lösung des LGS ist damit: (-3|-5)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

x +5y = 21 (I) 3x +2y = 24 (II)

Lösung einblenden
x +5y = 21 (I) 3x +2y = 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 +5y = 21 | -5y
x = 21 -5y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 21 -5y ) (I) 3x +2y = 24 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 21 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

3 · ( 21 -5y ) +2y = 24
63 -15y +2y = 24
-13y +63 = 24 | -63
-13y = -39 |:(-13 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 21 -53

= 21 -15

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden

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

-3( x +3 ) = 2 -5y (I)
2( 1 - y) = 3( x +2 ) (II)
-3x -9 = 2 -5y | + 9 +5y (I)
2 -2y = 3x +6 | -2 -3x (II)
-3x +5y = 11 (I) -3x -2y = 4 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

-3x +5y = 11
5y -3x = 11 | +3x
5y = 11 +3x |:5
y = 11 5 + 3 5 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 11 5 + 3 5 x ) (I) -3x -2y = 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 11 5 + 3 5 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-3x -2 · ( 11 5 + 3 5 x ) = 4
-3x - 22 5 - 6 5 x = 4
- 21 5 x - 22 5 = 4 |⋅ 5
5( - 21 5 x - 22 5 ) = 20
-21x -22 = 20 | +22
-21x = 42 |:(-21 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 11 5 + 3 5 ( -2 )

= 11 5 - 6 5

= 1

also

y = 1

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|1)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = 5 und y = -3 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 -3y = ?

1x +6y = ?

Jetzt muss man einfach die Lösungen x = 5 und y = -3 einsetzen und ausrechnen:

-1x -3y = -5 +9 = 4

1x +6y = 5 -18 = -13

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

-1x -3y = 4

1x +6y = -13

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

4x -3y = -2 (I) -12x +9y = 6 (II)

Lösung einblenden
4x -3y = -2 (I) -12x +9y = 6 (II)

Wir stellen die 1. Gleichung nach y um:

4x -3y = -2
-3y +4x = -2 | -4x
-3y = -2 -4x |:(-3 )
y = 2 3 + 4 3 x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 2 3 + 4 3 x ) (I) -12x +9y = 6 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 2 3 + 4 3 x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-12x + 9 · ( 2 3 + 4 3 x ) = 6
-12x +6 +12x = 6
6 = 6 | -6
0 = 0

Diese Gleichung hat unendlich viele Lösungen!

Diese Gleichung ist für jeden Wert von x gültig. Die Lösungsmenge der Gleichung und die des LGS sind also unendlich groß.

LGS Anwendungen

Beispiel:

Wenn man zu einer Zahl x das 6-fache einer anderen Zahl y addiert, so erhält man 16. Wenn man aber vom 4-fachen von x 2 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 12. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +6y = 16 (I) 4x -2y = 12 (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 +6y = 16 | -6y
x = 16 -6y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 16 -6y ) (I) 4x -2y = 12 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 16 -6y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

4 · ( 16 -6y ) -2y = 12
64 -24y -2y = 12
-26y +64 = 12 | -64
-26y = -52 |:(-26 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 16 -62

= 16 -12

= 4

also

x = 4

Die Lösung des LGS ist damit: (4|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 4

y (y-Wert): 2