Knifflige Textaufgabe mit Gleichung

Aufrufe: 1048     Aktiv: 24.11.2019 um 14:50

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Bei der Vorbereitung zu einem Einstellungstest bin ich auf folgende Textaufgabe gestoßen und weiß nicht wie ich vorgehen muss um sie zu lösen:

Das Quadrat einer Zahl verhält sich zu 30 wie die Summe aus der Addition dieser Zahl mit 5 sich zu 12 verhält. Welche Zahl ist das?

 

Ich gehe stark davon aus, dass ich eine Gleichung aufstellen muss bei der "eine Zahl" X bildet.

30/ x mal x = 12 / x +5 ?

Stimmt das so? Wie würde man möglichst elegant und simpel vorgehen um die Aufgabe zu lösen?

Wie würde man diesen Aufgabentyp nennen, damit ich mich mehr damit befassen kann? Ist das einfach "Gleichungen lösen?"

 

(Sorry, ich bin zwar 33, aber meine Matheskills sind höchstens auf dem Niveau der 5. Klasse, soll sich aber in diesem Jahr ändern! :))

 

Beste Grüße!

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Punkte: 7

 

Noch zur Frage, wie man diese Aufgabentypen nennt. Ganz am Anfang stellst du eine Bruchgleichung um, diese wird nach ein paar Schritten allerdings zu einer quadratischen Funktion,   ─   nc_grmm 21.06.2019 um 16:38
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Der Text lässt sich in folgende Gleichung umwandeln:

$$\frac{x^2}{30}=\frac{x+5}{12}$$

Lösungsweg:

1. Beide Seiten mit 12 multiplizieren!

$$\frac{12x^2}{30}=x+5$$

2. Beide Seiten mit 30 multiplizieren!

$$12x^2=30(x+5)$$

3. Auf der rechten Seite ausmultiplizieren!

$$12x^2=30x+150$$

4. Alles auf eine Seite bringen!

$$12x^2-30x-150=0$$

6. Quadratische Gleichung mit abc-Formel lösen!

$$x_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$ 

7. Einsetzen!

$$a=12$$ $$b=-30$$ $$c=-150$$ 

$$x_{1,2}=\frac{30\pm\sqrt{900-4\cdot12\cdot-150}}{2\cdot12}$$

8. Vereinfachen!

$$x_{1,2}=\frac{30\pm\sqrt{900+7200}}{24}$$

$$x_{1,2}=\frac{30\pm\sqrt{8100}}{24}$$

$$x_{1,2}=\frac{30\pm90}{24}$$

9. Lösungen

$$x_1=\frac{30+90}{24} = \frac{120}{24} = 5$$

$$x_2=\frac{30-90}{24} = -\frac{60}{24} = -2,5$$

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Schüler, Punkte: 140

 

Du hast einen kleinen Rechenfehler gemacht: \(30\cdot5=150\) und nicht \(600\) :)   ─   endlich verständlich 21.06.2019 um 14:35

Ja natürlich. Danke   ─   nc_grmm 21.06.2019 um 14:35

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Hallo,

 

ganz genau, du musst das Wort "eine Zahl" durch \(x\) ersetzen!

Damit erhälst du:

 

\(x^2\) verhält sich zu \(30\), wie \(x+5\) sich zu \(12\) verhält.

 

Du hast schon richtig erkannt, dass es sich hier um Brüche handelt und du hast es auch richtig aufgestellt:

$$\frac{30}{x^2}=\frac{12}{x+5}.$$

 

Noch einfacher hast du es, wenn du einfach den Kehrwert betrachtest:

$$\frac{x^2}{30}=\frac{x+5}{12}.$$

 

Jetzt kannst du beide Seiten mit \(60\) multiplizieren, damit du keine Brüche mehr hast und erhälst:

$$2x^2=5x+25$$

 

Wenn du jetzt noch die rechte Seite nach links bringst und dann durch \(2\) teilst, hast du eine quadratische Gleichung:

$$x^2-\frac{5}{2}x-\frac{25}{2}=0$$

 

Diese Gleichung lässt sich mit der \(p\)-\(q\)-Formel lösen:

 

$$x_1/x_2=\frac{5}{4}\pm\sqrt{\frac{25}{16}+\frac{25}{2}}$$

 

Das in der Wurzel kannst du ausrechnen und erhälst:

$$x_1/x_2=\frac{5}{4}\pm\sqrt{\frac{225}{16}}$$

 

Die Wurzel lässt sich auch leicht bestimmen:

$$x_1/x_2=\frac{5}{4}\pm\frac{15}{4}$$

 

Es gibt also zwei Lösungen für dieses Problem:

$$x_1=5$$

und

$$x_2=-2.5$$

Die \(5\) hätte man eventuell erraten können, wenn man die Gleichung

$$2x^2=5x+25$$

 

betrachtet. Aber so kriegst du beide Lösungen! :)

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Student, Punkte: 2.6K

 

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Vielen Dank für eure Hilfe, ich muss es mir noch mal in Ruhe angucken und mir mal ein bisschen was zum Thema Quadratische Gleichung, sowie p und q Formel angucken, da mir das leider nichts (mehr) sagt! XD Ich denke mit etwas Recherche werde ich anhand des jetzt verhandenen Lösungswegs gut nachvollziehen können wie man vorgeht.

Allerdings finde ich diese Aufgabe für eine Textaufgabe bei einem Auswahlverfahren bei welchem ein knapp bemessener Timer läuft und kein Taschenrechner benutzt werden darf schon relativ komplex! Ich denke vielleicht ist hier tatsächlich eher gefordert das Ergebnis anhand der Gleichung zu erraten...

Wie dem auch sei, vielen Dank für die schnelle Hilfe!

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