Aufgaben zum Lösen linearer Gleichungssysteme
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Bestimmen Sie die Lösungsmengen folgender Gleichungssysteme.
Gib die Lösungsmenge in der Form (x;y) in das Eingabefeld ein.
III5y x−=3xy=+11
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineare Gleichungssysteme
In diesem Fall ist das Einsetzungsverfahren sinnvoll, da die zweite Gleichung bereits nach einer Variablen aufgelöst ist.
III5yx−=3xy=+11
Setz die Gleichung II in I ein.
I′5y−3(y+1)=1
Lös I′nach y auf.
5y−3y−32y−32yy====1142∣+3∣:2
Nun kannst du y=2 in II einsetzen und nach x auflösen.
5⋅2−3x−3xx===1−93∣−10∣:(−3)
L={(x∣y)}={(3∣2)}
Hast du eine Frage oder Feedback?
III4xy+=5y5x=−3211
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineares Gleichungssystem
In diesem Fall ist das Einsetzungsverfahren sinnvoll, da die zweite Gleichung bereits nach einer Variablen aufgelöst ist.
III4xy+=5y5x=−3211
Setz die Gleichung II in I ein.
I′4x+5⋅(5x−11)=32
Löse nach x auf.
4x+25x−5529x−5529xx====3232873∣+55∣:29
Setz x=3 in II ein und löse nach y auf.
yy==5⋅3−114
L={(x∣y)}={(3∣4)}
Hast du eine Frage oder Feedback?
III15yx−=4xy=+−507
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineares Gleichungssystem
In diesem Fall ist das Einsetzungsverfahren sinnvoll, da die zweite Gleichung bereits nach einer Variablen aufgelöst ist.
III15yx−=4xy=+−507
Setz die Gleichung II in I ein.
I′15y−4(y+7)=−50
Lös nach x auf.
15y−4y−2811y−2811yy====−50−50−22−2∣+28∣:11
Setz nun y=−2 in II ein und lös nach x auf.
x=−2+7
x=5
L={(x∣y)}={(5∣−2)}
Hast du eine Frage oder Feedback?
III3x2y=−y10+=152x
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineares Gleichungssystem
Lösung mit Einsetzungsverfahren
In diesem Fall ist das Einsetzungsverfahren sinnvoll, da die zweite Gleichung bereits nach einer Variablen aufgelöst ist.
III3x2y=−y10+=152x
Teile II durch 2, um nach der Variablen x aufzulösen.
II:2→II′y−5=x
Setze II′ in I ein.
II′ in I eingesetzt:
I′3(y−5)=y+15
Löse dann I′ nach y auf.
3y−152yy===y+153015∣−y;+15∣:2
Setze anschließend y=15 in II′ ein und löse nach x auf.
y=15 in II′ eingesetzt:
15−510==xx
L={(x∣y)}={(10∣15)}
Alternative Lösung: Gleichsetzungsverfahren
Eine weitere Möglichkeit ist, hier das Gleichsetzungsverfahren anzuwenden, da auf der linken Seite von I und auf der rechten Seite von II fast der gleiche Term steht.
III3x2y=−y10+=152x
Multipliziere II mit 23, um auf der rechten Seite 3x zu erzeugen.
III′3x3y=−y15+=153x
Setze die rechte Seite von I mit der linken von II′ gleich und löse nach y auf.
y+1530y===3y−152y15∣−y;+15∣:2
Setze y=15 in I (oder auch II) ein und löse nach x auf.
3⋅x3⋅x3⋅xx====y+1515+153010∣:3
L={(x∣y)}={(10∣15)}
Alternative Lösung: Kombination Additionsverfahren und Einsetzverfahren
Auch das Additionsverfahren kann hier sinnvoll eingesetzt werden. Dazu stellt man die Gleichungen zunächst so um, dass die passenden Terme untereinander stehen:
III3x2x==y2y+−1510
Subtrahiere die zweite von der ersten Gleichung.
I′IIx2x==−y2y+−2510
Da die erste Gleichung nun nach x aufgelöst ist, kann man wieder das Einsetzungsverfahren anwenden.
Setze dazu I′ in II ein und löse nach y auf.
II′2⋅(−y+25)−2y+50−4yy====2y−102y−10−6015∣−2y∣−50∣:(−4)
Setze y=15 in I′ ein und löse nach x auf.
x=−15+25
x=10
L={(x∣y)}={(10∣15)}
Hast du eine Frage oder Feedback?
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Bestimme die Lösungsmengen folgender linearer Gleichungssysteme.
Gib die Lösungsmenge in der Form (x;y) in das Eingabefeld ein. Beispiel: (−2,5;1)
(I)(II)2y3x==2x−4010−2y
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineare Gleichungssysteme
Lineare Gleichungssysteme kannst du mit dem Einsetzungsverfahren, Gleichsetzungsverfahren oder Additionsverfahren lösen.
Mit den verschiedenen Lösungsverfahren kannst du wie folgt die Lösung berechnen. Das Einsetzungsverfahren eignet sich hier aber am Besten.
Einsetzungsverfahren
Hier die Lösung mit dem Einsetzungsverfahren:
Gegeben: (I)2y=2x−40(II)3x=10−2y
Gleichung (I) ist nach 2y aufgelöst. Dieser Term kommt auch in Gleichung (II) vor. Setze also die Gleichung (I) in (II) ein.
(II) 3x = 10−2y ↓ Aus Gleichung (I): 2y=2x−40 einsetzen.
3x = 10−(2x−40) ↓ Löse die Klammer auf.
3x = 10−2x+40 +2x ↓ Löse nach x auf.
5x = 50 :5 x = 10 Um y zu finden, setze den Wert von x in (I) ein.
(I) 2y = 2x−40 ↓ Setze x=10 ein.
2y = 2⋅10−40 2y = 20−40 2y = −20 :2 y = −10 Gib die Lösungsmenge an, dabei zuerst die Lösung für x, dann für y eintragen.
L={(x∣y)}={(10∣−10)}
Lösung mithilfe der anderen Verfahren
Hast du eine Frage oder Feedback?
(I)21x−53y=3(II)41x+y=8
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: lineare Gleichungssysteme
Lineare Gleichungssysteme kannst du mit dem Einsetzungsverfahren, Gleichsetzungsverfahren oder Additionsverfahren lösen.
Mit den verschiedenen Lösungsverfahren kannst du wie folgt die Lösung berechnen. Das Einsetzungsverfahren eignet sich hier am Besten.
Einsetzungsverfahren
Hier die Lösung mit dem Einsetzungsverfahren:
Gegeben: (I)21x−53y=3(II)41x+y=8
Forme (II) so um, dass auf der einen Seite y steht.
(II)41x+y = 8 −41x (II’) y = 8−41x Setze y=8−41x in (I) ein und löse nach x auf.
(I) 21x−53y = 3 ↓ Setze y=8−41x ein.
21x−53⋅(8−41x) = 3 21x−524+203x = 3 +524 21x+203x = 3+524 ↓ Berechne die Brüche.
2010x+203x = 3+4 54 2013x = 7 54 ⋅1320 x = 12 Setze x=12 in (II’) ein.
(II’) y = 8−41x ↓ Setze x=12 ein.
= 8−41⋅12 = 8−3 = 5 Gib die Lösungsmenge an, dabei zuerst die Lösung für x, dann für y.
L={(12∣5)}
Lösung mithilfe anderer Verfahren
Hast du eine Frage oder Feedback?
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Löse die Gleichungssysteme.
Gib die Lösungsmenge in der Form (x;y) in das Eingabefeld ein. Beispiel: (−2,5;1)
II)3x+4=2y
II)4y=2x+10
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Gleichsetzungsverfahren
Lineares Gleichungssystem mit Gleichsetzungsverfahren
I)II)3x+44y==2y2x+10
1. Beide Gleichungen nach y auflösen
Löse beide Gleichungen nach einer Variablen auf. In diesem Fall ist y schon einzeln, also ist es einfacher nach y aufzulösen.
I)⇒I′)3x+41,5x+2==2yy∣:2
II)⇒ II′)4yy==2x+100,5x+2,5∣:4
2. Gleichsetzen
Setze die beiden Gleichungen I′ und II′ gleich.
⇒1,5x+2=0,5x+2,5
3. Gleichung nach x auflösen
1,5x+2 = 0,5x+2,5 −0,5x x+2 = 2,5 −2 x = 0,5 4. x einsetzen, um y heraus zu finden
Setze x in I′ oder II′ ein.
y=0,5⋅0,5+2,5=0,25+2,5=2,75
Gib die Lösungsmenge an.
L={(0,5 ; 2,75)}
Hast du eine Frage oder Feedback?
II)y−1=2x+3
II)2y−2=5x−1
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Gleichsetzungsverfahren
Lineares Gleichungssystem mit Gleichsetzungsverfahren
I)II)y−12y−2==2x+35x−1
1. Beide Gleichungen nach x auflösen
Löse beide Gleichungen nach einer Variablen auf. Zum Beispiel nach der Variablen x.
I)I′)I′′)y−1y−40,5y−2===2x+32xx∣−3∣:2
II)II′)II′′)2y−22y−10,4y−0,2===5x−15xx∣+1∣:5
2. Gleichsetzen
Setze die beiden Gleichungen I′′ und II′′ gleich.
⇒0,5y−2=0,4y−0,2
3. Gleichung nach y auflösen
0,5y−2 = 0,4y−0,2 +2 0,5y = 0,4y+1,8 −0,4y 0,1y = 1,8 :0,1 y = 18 4. y einsetzen, um x heraus zu finden
y in I′′ einsetzen
0,5⋅18−2=x=9−2=7
Gib die Lösungsmenge an
L={(7,18)}
Hast du eine Frage oder Feedback?
II)2x+3y=4x−5
II)3x−2y=2y+8
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Gleichsetzungsverfahren
Lineares Gleichungssystem mit Gleichsetzungsverfahren
II)2x+3y=4x−5
II)3x−2y=2y+8
1. Beide Gleichungen nach einer Variable auflösen
Löse beispielsweise nach y auf
II)II′)II′′)2x+3y3yy===4x−5∣−2x2x−5∣:332x−35
II)II′)II′′)3x−2y3x−843x−2===2y+84yy∣+2y−8∣:4
2. Gleichsetzen
Setze I′′ und II′′ gleich.
⇒43x−2=32x−35
3. Nach der einen Variable auflösen
Löse nach x auf.
43x−243x−32x−2129x−128x121xx=====32x−35−35−35+2314∣−32x∣+2∣⋅12
4. In eine Gleichung einsetzten, um die andere Variable heraus zu finden
Setze x beispielsweise in II′ ein.
43⋅(4)−23−2y===yy1
4 wird für x eingesetzt.
Lösungsmenge angeben!
L={(4,1)}
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Bestimme - falls möglich - die Lösungsmenge der folgenden Gleichungssysteme.
IIIIII4u−3u−2u+−+3v4v2v−++w5ww===2−56
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Gleichungssysteme
Man kann das Gleichungssystem mit Hilfe des Additionsverfahrens lösen.
Wähle die Variable w und berechnet das kleinste gemeinsame Vielfache der Koeffizienten von w:
Nun multiplizierst du jede der Gleichungen so, dass jedes w den Koeffizienten 5 hat.
Dann addierst du I′ zu II und I′ zu III′.
Du löst nun das "kleine" Gleichungssystem, das aus II′ und III′′ besteht.
Dazu wählst du die Variable v und bestimmst das kgV ihrer Koeffizienten:
Multipliziere nun die Gleichungen entsprechend:
Subtrahiere II′′ von III(4), um v zu eliminieren.
Nun löst du III(5) nach u auf und setzt seinen Wert in II′′ ein.
Nun setzt du die beiden Werte in I′ ein und löst nach w auf.
u=−1 und v=2 in I′→I′′20⋅(−1)+15⋅2−5w10−5w−5ww====101000∣−10∣:(−5)
Insgesamt erhältst du die Lösungsmenge
Hast du eine Frage oder Feedback?
IIIIII2x10x−4x+−+10y30y15y−+−5z3z2z===−1−11
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Gleichungssysteme
Das gegebene Gleichungssystem lässt sich mit dem Additionsverfahren lösen.
IIIIII2x10x−4x+−+10y30y15y−+−5z3z2z===−1−11
Bestimme das kleinste gemeinsame Vielfache der Koeffizienten von y (alternativ: von x oder z).
Dann multiplizierst du die Gleichungen so, dass alle Koeffizienten von y 30 sind.
3⋅I→I′II2⋅III→III′6x10x−8x+−+30y30y30y−+−15z3z4z===−3−12
Addiere I′ und II und subtrahiere I′ von III′, um die Terme mit y zu eliminieren.
I′II+I′→II′III′−I′→III′′6x16x−14x+30y−−+15z12z11z===−3−45
Löse nun zunächst das "kleine" Gleichungssystem, das aus II′ und III′′ besteht.
Dafür bestimmst du zunächst das kgV der Koeffizienten von z und multiplizierst dann die Gleichungen so, dass vor dem z das kgV steht.
11⋅II′→II′′12⋅III′′→III′′′176x−168x−+132z132z==−4460
Dann addierst du III′′′ und II′′, um den Term mit z zu eliminieren.
II′′III′′′+II′′→III(4)176x8x−132z==−4416
Nun löst du III(4) nach x auf und setzt den Wert in II′′ ein.
III(4)x=2
x=2 in II′′→II′′′176⋅2−132z352−132z−132zz====−44−44−3963∣−352∣:(−132)
Die Werte x=2 und z=3 kann man dann in I′ einsetzen, um y zu bestimmen:
I′→I′′6⋅2+30y−15⋅3−33+30y30yy====−3−3301∣+33∣:30
Nun kannst du die Lösungsmenge aufschreiben:
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