Mathe Aufgabe?

2 Antworten

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Um diese Aufgabe zu lösen, können wir das Problem als ein Gleichungssystem aus zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten formulieren.

Sei L die Länge und B die Breite des ursprünglichen Rechtecks. Dann haben wir:

  1. 2L + 2B = 44 (die Umfangsgleichung)
  2. B + 2 = L (die Bedingung für das entstehende Quadrat)

Um das zu lösen, können wir Gleichung 2 nach B auflösen und in Gleichung 1 einsetzen:

  1. B + 2 = L
  2. B = L - 2
  3. 2L + 2B = 44
  4. 2L + 2(L-2) = 44
  5. 4L - 4 = 44
  6. 4L = 48
  7. L = 12

Dann können wir die Breite des ursprünglichen Rechtecks mit Gleichung 2 finden:

B = L - 2 = 10

Also war das ursprüngliche Rechteck 12 cm lang und 10 cm breit.

Der Flächeninhalt des ursprünglichen Rechtecks ist LB = 1210 = 120 cm^2. Der Flächeninhalt des Quadrats ist (B+2)^2 = (10+2)^2 = 144 cm^2. Das Verhältnis der Flächeninhalte ist daher 120/144 = 0.8333. Das bedeutet, dass der Flächeninhalt des ursprünglichen Rechtecks um 16,67% kleiner ist als der des Quadrats.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
TBDRM  25.04.2023, 20:10

Die Gleichung B + 2 = L ist falsch. Wäre das so, würde der Umfang nicht gleichbleiben.

Außerdem ist hier nicht das Verhältnis der beiden Flächen, sondern der prozezentuale Unterschied gesucht (siehe meine Antwort). ;)

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ND1234  25.04.2023, 20:14
@TBDRM

Ach gott - sorry hab's nicht genauer bedacht. Danke für den Hinweis :)

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TBDRM  25.04.2023, 20:15
@ND1234

Kein Ding. Sind Flüchtigkeitsfehler - sowas passiert :)

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Wir nennen die beiden Seiten des Rechtecks a und b.

Der Umfang ist 44 cm, also U = 2 a + 2 b.

Verlängert man nun eine Seite um 2 cm, erhält man ein Quadrat, dessen Umfang immernoch 44 cm ist, also

44 cm = 4 x.

Da es nämlich ein Quadrat ist, sind die vier Seiten alle gleich lang, wir bezeichnen diese Seitenlänge als x.

Durch Umformung erhalten wir x = 11 cm.

Jetzt bauen wir noch die Bedingung ein, dass wenn man die eine Seite um 2 cm verlängert, man die Seitenlängen x erhält, also

b + 2 cm = x = 11 cm => b = 9 cm.

Daraus folgt mit U = 2 a + 2 b sofort

44 cm = 2 a + 2 * 9 cm => a = 13 cm.

Die Fläche ist dann somit a * b = 117 cm².

Die Fläche des Quadrats wäre x * x = 121 cm².

Indem wir die Formel 121 cm² (1 – p) = 117 cm² nach p umstellen, also

121 cm² (1 – p) = 117 cm² |: (121 cm²)

(1 – p) = 117 / 121 |–117/121+p

1–117/121 ≈ 0,033 = 3,3 % = p,

haben wir ermittelt, dass das ursprüngliche Rechteck um ca. 3,3 % kleiner ist, als das Quadrat.

Woher ich das weiß:Hobby – Mathematik (u. Physik)