Textaufgabe Quadrtische Gleichungen?

5 Antworten

Hallo Lillymaus1501,

es geht um die Lösung eines nichtlinearen Gleichungssystems mit zwei Unbekannten. Die Gleichungen lauten mit n als der Anzahl der Schüler in der Klasse und B als dem je Schüler bereitstehenden Betrag für die Klassenfahrt:

B = 472,50 € / n und 472,50 € / (n - 2) = B + 1,40 €

Lösung: B in die zweite Gleichung einsetzen, Gleichung 2 zusammenfassen ergibt eine quadratische Gleichung, die mit der p,q-Formel lösbar ist.

n = 27 gehören zur Klasse.

Gruß von leiermann


MERKE : Für jede Unbekante braucht man  eine Gleichung,sonst ist die Aufgabe nicht lösbar.

AUSNAHME : Wenn 3 Unbekannte vorkommen mit 2 Gleichungen.Durch gleichsetzen fällt dann 1 Unbekannte heraus und wenn man Glück hat, dann kürzt sich noch eine zweite Unbekannte heraus. Das iast aber nur im Ausnahmefall möglich.

Bei dieser Aufagbe ergeben sich 2 Unbekannte und 2 Gleichungen,also lösbar !

1. a * x=472,5

2. (a+1,40) *(x-2)=472,5  x ist die Anzehl der Schüler und a ist der Beitrag

 3.  (a+1,4)*(x-2)=a*x+1,4*x-2*a-2,8=472,5

Wir können nun zwischen Variablen a und x wählen.Wir wählen die Variable a,weil diese jeden Wert annehmen darf,während x nur ganzzahlig ist.

aus 1. x=472,5/x in 3. ergibt

4. a/a * 472,5 +1,4*472,5/a - 2*a - 2,8=472,5 ergibt

5. 661,5/a - 2*a - 2,8 = 0 multipliziert mit a

6. 0= - 2*a^2 - 2,8 *a + 661,5 Nullstellen bei a1=-18,9 und a2=17,5

hab ich mit meinen Graphikrechner(Casio) ermittelt.

Wir wählen a=a2=17,5 Euro als Beitrag,weil ein "negativer" Beitrag nicht möglich ist.

in 1. 17,5 Euro * x=472,5 ergibt x=472,5Euro/17,5 Euro=27 Schüler

In "Handarbeit" muss man Gleichung 6. mit der p-q-Formel lösen siehe Mathe-Formelbuch "quadratische Gleichung" mit einer Variable.

o=x^2 + p*x+q Normalform der "quadratischen Gleichung"

0=- 2 *a^2 - 2,8*a +661,5 dividiert durch -2 ergibt

0=a^2+ 1,4 *a - 330,75 mit a1,2=- p/2 +/-Wurzel((p/2)^2 - q))

mit p=1,4 und q=330,75

a1,2= - (1,4)/2 +/- Wurzel( (1,4/2)^2 -(-330,75)) =-0,75 +/- 18,2

a1=-0,75 +18,2=17,45  beachte die Rundungsfehler

a2= - 0,75 - 18,2 = - 18,95

HINWEIS : Wurzeln haben immer 2 Lösungen. Beispiel : Wur(25)=+/- 5

(+5)*(+5)=25 und (-5)*(-5)=25

HINWEIS : Gleichung 5. und 6. haben die gleichen "Nullstellen",aber der Kurvenverlauf ist unterschiedlich !

zeichne beide Kurven (5. und 6.) und notiere das Ergebnis

TIPP : Besorge dir privat einen Graphikrechner (GTR),sonst kannst´e gleich einpacken.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Sei a die Anzahl der Schüler in der Klasse.

Normalerweise teilen sich die a Schüler den Preis von 472,50€ gleichmäßig auf.

Wenn sich nun a - 2 Schüler den Preis teilen, muss jeder 1,40€ mehr zahlen. Also müssen die zwei fehlenden Schüler zusammen (a - 2)*1,4 Euro zahlen, da die ganze Klasse insgesamt (a - 2)*1,4 Euro mehr zahlen müssen (2 Schüler weniger, aber 1,40€ mehr pro Schüler).

Ein Schüler musste also vorher ((a - 2) * 1,4)/2 Euro zahlen.

Dieser Zahlpreis entspricht 472,50/a, also dem Preis, geteilt durch die vorherige Anzahl der Schüler.

Also:

((a - 2) * 1,4)/2 = 472,5/a          | *2
(a - 2) * 1,4 = 945/a                   | *a
(a - 2) * 1,4a = 945
1,4a² - 2,8a = 945
1,4a² - 2,8a - 945 = 0

Heraus kommt: a = -25 ∨ a = 27

Eine negative Anzahl ergibt in diesen Kontext keinen Sinn, also betrachten wir nur die positive Lösung a = 27.
Es gibt also 27 Schüler in dieser Klasse.

x = Anzahl der Schüler

x-2 = Anzahl der tatsächlich teilnehmenden Schüler

Gesamtkosten: 472,50 Euro

472,50 : x = Kosten pro Schüler wenn alle teilnehmen

Die Kosten für die teilnehmden Schüler kann man auf zwei Arten darstellen:

472,50 : (x-2) = Kosten pro Schüler bei weniger Teilnehmern

Oder mit den Mehrkosten von 1,40 gegenüber dem Fall, wenn alle teilnehmen:

(472,50 : x ) + 1,40 = Kosten por Schüler bei weniger Teilnehmern

Diese beiden Terme für die Kosten pro teilnehmenden Schüler
bei weniger Teilnehmern kannst du gleichsetzen


472,50 : (x-2) = (472,50 : x ) + 1,40

und diese Bruchgleichung dann lösen.

HN: (x-2)*x

D=R\{0; 2}


472,50 : (x-2) = (472,50 : x ) + 1,40    |*HN

472,5*x = 472,5*(x-2) + 1,4*(x-2)*x

Dies ist nun eine quadratische Gleichung



1,40 + (472,50/x) = 472,50/(x-2)

mal Hauptnenner und x berechnen.