Aufgaben zu linearen Gleichungssystemen

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 5y& -& 3x& =& 1\\ \mathrm{II}& x& =& y& +& 1\end{array}$

Setz die Gleichung $\mathrm{II}$ in $\mathrm{I}$ ein.

${\mathrm{I}}^{\prime }5y-3(y+1)=1$

Lös ${\text{I}}^{\prime }$nach $y$ auf.

$\begin{array}{rccc}5y-3y-3& =& 1& \\ 2y-3& =& 1& |+3\\ 2y& =& 4& |:2\\ y& =& 2& \end{array}$

Nun kannst du $y=2$ in $\mathrm{II}$ einsetzen und nach $x$ auflösen.

$\begin{array}{rccc}5\cdot 2-3x& =& 1& |-10\\ -3x& =& -9& |:(-3)\\ x& =& 3& \end{array}$

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 4x& +& 5y& =& 32\\ \mathrm{II}& y& =& 5x& -& 11\end{array}$

Setz die Gleichung $\mathrm{II}$ in $\mathrm{I}$ ein.

${\mathrm{I}}^{\prime }4x+5\cdot (5x-11)=32$

Löse nach $x$ auf.

$\begin{array}{rccc}4x+25x-55& =& 32& \\ 29x-55& =& 32& |+55\\ 29x& =& 87& & |:29\\ x& =& 3& \end{array}$

Setz $x=3$ in $\mathrm{II}$ ein und löse nach $y$ auf.

$\begin{array}{rcl}y& =& 5\cdot 3-11\\ y& =& 4\end{array}$

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 15y& -& 4x& =& -50\\ \mathrm{II}& x& =& y& +& 7\end{array}$

Setz die Gleichung $\mathrm{II}$ in $\mathrm{I}$ ein.

${\mathrm{I}}^{\prime }15y-4(y+7)=-50$

Lös nach $x$ auf.

$\begin{array}{rcll}15y-4y-28& =& -50& \\ 11y-28& =& -50& |+28\\ 11y& =& -22& |:11\\ y& =& -2& \end{array}$

Setz nun $y=-2$ in $\mathrm{II}$ ein und lös nach $x$ auf.

$x=-2+7$

$x=5$

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 3x& =& y& +& 15\\ \mathrm{II}& 2y& -& 10& =& 2x\end{array}$

Teile $\mathrm{II}$ durch 2, um nach der Variablen $x$ aufzulösen.

$\mathrm{II}:2\to {\mathrm{II}}^{\prime }y-5=x$

Setze ${\mathrm{II}}^{\prime }$ in $\mathrm{I}$ ein.

${\mathrm{II}}^{\prime }$ in $\mathrm{I}$ eingesetzt:

${\mathrm{I}}^{\prime }3(y-5)=y+15$

Löse dann ${\mathrm{I}}^{\prime }$ nach $y$ auf.

$\begin{array}{rcll}3y-15& =& y+15& |-y;+15\\ 2y& =& 30& |:2\\ y& =& 15& \end{array}$

Setze anschließend $y=15$ in ${\mathrm{II}}^{\prime }$ ein und löse nach $x$ auf.

$y=15$ in ${\mathrm{II}}^{\prime }$ eingesetzt:

$\begin{array}{rcl}15-5& =& x\\ 10& =& x\end{array}$

$L=\left\{\left(x|y\right)\right\}=\left\{\left(10|15\right)\right\}$

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 3x& =& y& +& 15\\ \mathrm{II}& 2y& -& 10& =& 2x\end{array}$

Multipliziere $\mathrm{II}$ mit $\frac{3}{2}$, um auf der rechten Seite $3x$ zu erzeugen.

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 3x& =& y& +& 15\\ {\mathrm{II}}^{\prime }& 3y& -& 15& =& 3x\end{array}$

Setze die rechte Seite von $\mathrm{I}$ mit der linken von ${\mathrm{II}}^{\prime }$ gleich und löse nach $y$ auf.

$\begin{array}{rcll}y+15& =& 3y-15& |-y;+15\\ 30& =& 2y& |:2\\ y& =& 15& \end{array}$

Setze $y=15$ in $\mathrm{I}$ (oder auch $\mathrm{II}$) ein und löse nach $x$ auf.

$\begin{array}{rcll}3\cdot x& =& y+15& \\ 3\cdot x& =& 15+15& \\ 3\cdot x& =& 30& |:3\\ x& =& 10& \end{array}$

$L=\left\{\left(x|y\right)\right\}=\left\{\left(10|15\right)\right\}$

$\begin{array}{cccccc}\mathrm{I}& 3x& =& y& +& 15\\ \mathrm{II}& 2x& =& 2y& -& 10\end{array}$

Subtrahiere die zweite von der ersten Gleichung.

$\begin{array}{cccccc}{\mathrm{I}}^{\prime }& x& =& -y& +& 25\\ \mathrm{II}& 2x& =& 2y& -& 10\end{array}$

Da die erste Gleichung nun nach $x$ aufgelöst ist, kann man wieder das Einsetzungsverfahren anwenden.

Setze dazu ${\mathrm{I}}^{\prime }$ in $\mathrm{II}$ ein und löse nach $y$ auf.

$\begin{array}{crcll}{\mathrm{II}}^{\prime }& 2\cdot (-y+25)& =& 2y-10& \\ & -2y+50& =& 2y-10& |-2y|-50\\ & -4y& =& -60& |:(-4)\\ & y& =& 15& \end{array}$

Setze $y=15$ in ${\mathrm{I}}^{\prime }$ ein und löse nach $x$ auf.

$x=-15+25$

$x=10$

Gegeben:   $\begin{array}{l}(\text{I})2y=2x-40\\ (\text{II})3x=10-2y\end{array}$

Gleichung $(\text{I})$ ist nach $2y$ aufgelöst. Dieser Term kommt auch in Gleichung $(\text{II})$ vor. Setze also die Gleichung $(I)$ in $(II)$ ein.

$L=\left\{\left(x|y\right)\right\}=\left\{\left(10|-10\right)\right\}$

Lösung mithilfe der anderen Verfahren

Gegeben:   $\begin{array}{l}(I)\frac{1}{2}x-\frac{3}{5}y=3\\ (\text{II})\frac{1}{4}x+y=8\end{array}$

Forme $(\text{II})$ so um, dass auf der einen Seite $y$ steht.