Aufgabenbeispiele von LGS

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Wert zum Einsetzen finden

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: -5x -5y = 0.

Bestimme y so, dass (-1|y) eine Lösung dieser Gleichung ist.

Lösung einblenden

Man setzt einfach x = -1 in die Gleichung ein und erhält:

-5( -1 ) -5y = 0

Jetzt kann man die Gleichung nach y auflösen:

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

Die Lösung ist somit: (-1|1)

Wert zum Einsetzen finden (offen)

Beispiel:

Gegeben ist die Gleichung mit 2 Variablen: 2x +4y = 14 .

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

Lösung einblenden

Eine (der unendlich vielen) Lösungen wäre beispielsweise: (7|0)
denn 2⋅7 +40 = 14 +0 = 14

Eine weitere Lösung wäre aber auch: (11|-2)
denn 2⋅11 +4( - 2 ) = 22 -8 = 14

Oder : (3|2)
denn 2⋅3 +42 = 6 +8 = 14

LGS (1 Var. schon aufgelöst)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x +4y = -8 (I) -x = 4 (II)

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

-x = 4 |:(-1 )
x = -4

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-4 +4y = -8
4y -4 = -8 | +4
4y = -4 |:4
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

Für x haben wir die Lösung ja oben schon erhalten: x = -4

Die Lösung des LGS ist damit: (-4|-1)

LGS (1 Var. ohne Koeff.)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

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

Lösung einblenden
x -3y = 9 (I) x +4y = 2 (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 +4y = 2 | -4y
x = 2 -4y

Als neues LGS erhält man so:

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

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

2 -4y -3y = 9
-7y +2 = 9 | -2
-7y = 7 |:(-7 )
y = -1

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 2 -4( -1 )

= 2 +4

= 6

also

x = 6

Die Lösung des LGS ist damit: (6|-1)

LGS (Standard)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

2x +2y = 4 (I) -x -5y = -14 (II)

Lösung einblenden
2x +2y = 4 (I) -x -5y = -14 (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 -5y = -14 | +5y
-x = -14 +5y |:(-1 )
x = 14 -5y

Als neues LGS erhält man so:

2x +2y = 4 (I) x = ( 14 -5y ) (II)

Wegen der 2. Zeile können wir nun in der 1. Zeile das x durch ( 14 -5y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

28 -10y +2y = 4
-8y +28 = 4 | -28
-8y = -24 |:(-8 )
y = 3

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 14 -53

= 14 -15

= -1

also

x = -1

Die Lösung des LGS ist damit: (-1|3)

LGS (vorher umformen)

Beispiel:

Löse das lineare Gleichungssystem:

4x = -10 + y (I)
-4 -3y = 5x (II)

Lösung einblenden

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

4x = -10 + y | -y (I)
-4 -3y = 5x | + 4 -5x (II)
4x -y = -10 (I) -5x -3y = 4 (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:

4x - y = -10
-y +4x = -10 | -4x
-y = -10 -4x |:(-1 )
y = 10 +4x

Als neues LGS erhält man so:

+y = ( 10 +4x ) (I) -5x -3y = 4 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das y durch ( 10 +4x ) ersetzen und dann nach x auflösen:

-5x -30 -12x = 4
-17x -30 = 4 | +30
-17x = 34 |:(-17 )
x = -2

Somit haben wir eine Lösung für x.

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

y = 10 +4( -2 )

= 10 -8

= 2

also

y = 2

Die Lösung des LGS ist damit: (-2|2)

LGS zu Lösungen finden

Beispiel:

Finde ein lineares Gleichungssystem, bei dem x = -1 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.:

5x -4y = ?

8x -9y = ?

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

5x -4y = -5 +8 = 3

8x -9y = -8 +18 = 10

So erhält mam als eine von unendlich vielen Lösungen:

5x -4y = 3

8x -9y = 10

LGS Lösungsvielfalt erkennen

Beispiel:

Bestimme die Lösungsmenge:

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

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

Als neues LGS erhält man so:

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

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

-3 -6y +6y = -2
-3 = -2 | +3
0 = 1

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 9. Wenn man aber vom 3-fachen von x 4 mal die Zahl y subtrahiert, so erhält man 7. Bestimme x und y.

Lösung einblenden

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

x +2y = 9 (I) 3x -4y = 7 (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 = 9 | -2y
x = 9 -2y

Als neues LGS erhält man so:

x = ( 9 -2y ) (I) 3x -4y = 7 (II)

Wegen der 1. Zeile können wir nun in der 2. Zeile das x durch ( 9 -2y ) ersetzen und dann nach y auflösen:

27 -6y -4y = 7
-10y +27 = 7 | -27
-10y = -20 |:(-10 )
y = 2

Somit haben wir eine Lösung für y.

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

x = 9 -22

= 9 -4

= 5

also

x = 5

Die Lösung des LGS ist damit: (5|2)

Bezogen auf die Anwendungsaufgabe ergibt sich nun als Lösung:

x (x-Wert): 5

y (y-Wert): 2