Lineare Gleichungssysteme
- Was bedeutet die Lösung eines Gleichungssystems im Graphen?
- Wann hat ein System keine oder unendlich viele Lösungen?
Zum Ausprobieren: Gleichheit schaffen: Zwei Variablen
Arbeiten Sie mit zwei Unbekannten und suchen Sie die Lösung beider Gleichungen.
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Simulation von PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, lizenziert unter CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu)
Lineare Gleichung
Lineare Gleichungen sind Gleichungen, bei denen die Variable (meist \(x\)) nur in der \(1\). Potenz vorkommt.
In diesem Artikel lernst du verschiedene Eigenschaften solcher Gleichungen kennen.
Eine lineare Gleichung kann ganz unterschiedliche Gestalten haben, typische Beispiele sind:
- \(3\cdot x=12\)
- \(-x=2\)
- \((x-2)\cdot3=5-(x-13)\)
Als Variable muss jedoch nicht \(x\) gewählt werden, möglich ist jeder beliebige Buchstabe:
- \(3\cdot A=12\)
- \(3\cdot b+5=12\)
Lineare Gleichungen mit einer Variablen können keine, eine oder unendlich viele Lösungen haben. Gibt es Lösungen, nennt man die Gleichung lösbar. Gibt es genau eine Lösung, nennt man sie eindeutig lösbar.
- \(3\cdot b+5=12\)
Es gibt auch lineare Gleichungen mit mehr als einer Variablen:
- \(3\cdot x+2\cdot y=7\)
- \(-x=2\cdot y\)
Die Lösungen einer linearen Gleichung mit zwei Variablen können ebenfalls keine, eine oder unendlich viele Lösungen haben. Die Lösungen sind jedoch in diesem Fall Paare.
- \(-x=2\cdot y\)
Es gibt außerdem lineare Gleichungen mit einer Variablen und Parametern. Parameter sind unbekannte Zahlen, die auch mit einem Buchstaben dargestellt werden. Man muss bei solchen Gleichungen festlegen bzw. wissen, was die Variable ist und was ein Parameter:
- \(a\cdot x=4\) → eine Variable \(x\), ein Parameter \(a\)
- \(a\cdot x+b\cdot y=c\) → zwei Variablen \(x\) und y, drei Parameter \(a\), \(b\) und \(c\)
Viele Gleichungen, die zunächst nicht als lineare Gleichungen identifiziert werden können, kann man durch Umformungen auf lineare Gleichungen zurückführen:
- \(x\cdot(x+4)=x^2+8\) der quadratische Term \(x^2\) fällt beim Umformen weg
Erklärung von Serlo Education e. V., lizenziert unter CC BY-SA 4.0 – Original bei Serlo, CC BY-SA 4.0, übernommen am 2026-09-03.
Schlau Fassung
Lineare Gleichungssysteme
- Zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten fragen nach dem Paar \((x|y)\), das beide Gleichungen erfüllt. Im Bild ist das der Schnittpunkt zweier Geraden.
- Gleichsetzungsverfahren: beide Gleichungen nach \(y\) auflösen und gleichsetzen.
- Einsetzungsverfahren: eine Gleichung nach einer Variablen auflösen und in die andere einsetzen.
- Additionsverfahren: die Gleichungen so multiplizieren, dass sich beim Addieren eine Variable aufhebt.
- Drei Fälle: genau eine Lösung (Geraden schneiden sich), keine Lösung (parallel, gleiche Steigung, verschiedener Achsenabschnitt), unendlich viele (identische Geraden).
- Typische Anwendung: zwei Tarife vergleichen, Mischungsaufgaben, „zwei Zahlen, deren Summe und Differenz bekannt sind“.
Aufgaben
- Löse: \(y = 2x+1\) und \(y = -x+7\).
Lösung
\(2x+1 = -x+7\) → \(x = 2\), \(y = 5\); \(S(2|5)\). - Löse mit dem Additionsverfahren: \(3x+2y = 16\) und \(x-2y = 0\).
Lösung
Addieren: \(4x = 16\) → \(x = 4\), dann \(y = 2\). - 4 Brötchen und 2 Brezeln kosten 3,60 €; 2 Brötchen und 3 Brezeln kosten 3,40 €. Was kostet jedes?
Lösung
Brötchen 0,50 €, Brezel 0,80 €.
Weiterführende Aufgaben
- Erfinde ein Gleichungssystem ohne Lösung und eines mit unendlich vielen. Zeichne beide und erkläre den Unterschied.