1

Stelle die quadratische Gleichung mit den Lösungen 3 und -2 auf.

Lösung

1 Da wir die Wurzeln der Gleichung kennen, können wir sie wie folgt beschreiben:

Wir benennen die Summe der Wurzeln mit und das Produkt der Wurzeln mit

2 Berechne und

3 Die gesuchte quadratische Gleichung ist

2

Faktorisiere

Lösung

1 Löse die Aaufgabe, indem du die Formel für die Berechnung der Wurzel der quadratischen Gleichung anwendest:

Die Wurzeln sind

2 Anhand der Wurzeln kannst du nun wie folgt faktorisieren:

3 Die gesuchte Faktorisierung ist

3

Ermittle den Wert k

für den Wert von sind die Wurzeln in der Gleichung  gleich.

Lösung

1 Damit beide Wurzeln gleich sind, muss ihr Diskriminante gleich Null sein. Berechne die Diskriminante

2 Setze das Ergebnis gleich Null

3 Setze jeden Faktor gleich Null und ermittle die Werte von , für die die Wurzeln gleich sind:

4

Die Summe von zwei Zahlen ist 5. Ihr Produkt ist −84. Finde die gesuchten Zahlen.

Lösung

1 Wenn die Wurzeln der Gleichung bekannt wären, würde diese wie folgt aussehen:

Die Summe der Wurzeln wäre und das Produkt der Wurzeln

2 Wir wissen, dass und ist, daher ist

3 Löse die Gleichung zweiten Grades

Die Wurzeln sind

Die gesuchten Zahlen sind also und

5

In 11 Jahren wird Peter die Hälfte seines Alters vor 13 Jahren zum Quadrat haben.
Wie alt ist Peter?

Lösung

1 Definiere die Variablen dieser Aufgabe:

Aktuelles Alter

Alter vor 13 Jahren

Alter in 11 Jahren

2 Stelle die zugehörige Gleichung auf:

3 Bilde das Binom zum Quadrat, entferne die Nenner und du erhältst die Gleichung:

4 Löse die Gleichung

Die Wurzeln sind

ist keine mögliche Lösung, da das Alter dazu 13 Jahre vorher nicht existiert.

Peters aktuelles Alter ist daher Jahre.

6

Um ein rechteckiges Haus mit Fläche zu umzäunen, wurden Zaun benötigt. Berechne die Maße des Hauses.

Lösung

1 Stelle das Grundstück grafisch dar:

Halbperimeter

Länge

Höhe

2 Die Fläche ist gleich die Länge mal Höhe:

3 Löse die Klammer auf und bestimme die Wurzeln

und

Die Maße des Hauses sind also:

Länge und Höhe

Länge  und Höhe

7

Die drei Seiten eines Dreiecks sind proportional zu den Zahlen und . Wie lang ist jede Seite, wenn die Fläche des Dreiecks beträgt?

Lösung

1 Stelle die Daten grafisch dar:

Seite 1 (Grundseite)

Seite 2 (Höhe)

Seite 3

2 Wende die Formel für die Dreiecksläche an:

3 Entferne die Nenner und löse die Gleichung

ist keine Lösung, da die Länge der Seiten nicht negativ sein darf. Die Lösungen sind daher:

Seite 1

Seite 2

Seite 3

8

Ein rechteckiges Gartengelände mit Länge mal Breite ist gleichmäßig von einem Weg umgeben. Wie breit ist der Weg, wenn seine Fläche beträgt?

Lösung

1 Stelle die Daten grafisch dar:

fläche Rechteck garten

Die Breite des Weges definieren wir als

2 ist gleich die Gesamtfläche minus die Fläche des Gartens:

3 Löse die Klammer und vereinfache die Gleichung, indem du beide Seiten durch 4 teilst:

Der Weg ist also breit.

ist keine mögliche Lösung, da die Maße positiv sein müssen.

9

Berechne die Maße eines Rechtecks, dessen Diagonale misst, und das ähnlich eines Rechtecks mit den Maßen mal ist.

Lösung

1 Die Seiten haben 12 als gemeinsamen Faktor, wodurch sich angesichts der Ähnlichkeit ergibt:

Länge

Breite

fläche rechteck

2 Wende den Satz des Pythagoras an:

3 Löse die Gleichung auf und du erhältst . Die Maße des gesuchten Rechtecks sind also:

Länge

Breite

10

Finde die ganze Zahl, deren Summe mit ihrer Inversen gleich ist.

Lösung

1 Definiere:

gesuchte Zahl:

Inverse der Zahl:

2 Die Summe der Aufgabenstellung ist:

3 Löse die rationale Gleichung:

Die Lösungen der Gleichung sind und

Die gesuchte Zahl ist , da keine ganze Zahl und somit keine mögliche Lösung ist.

11

Zwei natürliche Zaheln unterscheiden sich in zwei Einheiten. Die Summe ihrer Quadratzahlen ist 580. Welche Zahlen sind gesucht?

Lösung

1 Definiere:

Zahl 1

Zahl 2

Die Summe ihrer Quadratzahlen ist:

2  Berechne das Quadrat des Binoms, vereinfache die Gleichung, indem du beide Seiten durch 2 teilst:

3 Die Lösungen der Gleichung sind und

Zahl 1

Zahl 2

ist keine Lösung, da es sich nicht um eine natürliche Zahl handelt

12

Ein Schwimmbecken kann über zwei Leitungen und innerhalb von 2 Stunden befüllt werden. Wenn man nur Leitung verwendet, braucht man 3 Stunden weniger, als wenn man nur Leitung verwendet. Wie lange benötigt man mit jeweils nur einer der beiden Leitungen?

Lösung

1 Definiere:

Füllzeit mit   

Füllzeit mit   

2 Innerhalb von einer Stunde passiert Folgendes:

Es ist auch bekannt, dass man mit beiden Leitungen zusammen innerhalb von einer Stunde das halbe Schwimmbecken befüllen kann:

3 Setze ein:

Wir erhalten eine rationale Gleichung. Um diese zu lösen, müssen zuerst die Nenner entfernt werden:

Die Lösungen sind und . Letztere kann aber keine Lösung sein, da die Zeit sonst negativ wäre.

4 Prüfe, ob eine mögliche Lösung ist:

Nach einer Stunde geschieht Folgendes:

Nach zwei Stunden geschieht Folgendes

Somit wäre das Schwimmbecken innerhalb von 2 Stunden voll:

Die gesuchte Füllzeit ist daher:

Füllzeit von

Füllzeit von

13

Die Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks haben die Längen von drei konsekutiven Zahlen
Wie lang sind die Seiten?

Lösung

1 Stelle die Daten grafisch dar:

rechtwinkliges dreieck

Erste Kathete

Zweite Kathete

Hypotenuse

2 Wende den Satz des Pythagoras an:

3 Bilde das Quadrat der Binome und vereinfache die Gleichung, indem du beide Seiten durch 4 teilst:

4 Die Lösungen der Gleichung sind und . Die Maße sind also

Erste Kathete

Zweite Kathete

Hypotenuse

wird nicht beachtet, da die Seitenlängen nicht negativ sein können.

14

Eine rechteckige Figur ist länger als hoch. Mit ihr wird eine Kiste gebaut, deren Volumen beträgt, indem ein Quadrat mit Seitenlänge an jeder Ecke abgeschnitten und die Seiten an den Kanten entlang gefaltet werden. Welches Volumen hat die Kiste?

Lösung

1 Stelle die Daten grafisch dar:

volumen rechteck

Breite:

Länge:

Höhe:

2 Das Volumen der Kiste berechnet sich als:

       (x − 12) · (x −8) = 140

3 Löse die Gleichung:

Die Lösungen sind und . Die gesuchten Maße sind daher:

Breite:

Länge:

Die Lösung ist nicht gültig, da die Maße nicht negativ sein können.

15

Ein Behälter wir mit zwei Leitungen innerhalb von 1 Stunde und 20 Minuten komplett gefüllt. Einzeln benötigt man mit einer Leitung zwei Stunden länger als mit der anderen. Wie lange benötigt man, um mit nur einer der Leitungen den Behälter zu füllen?

Lösung

1 Definiere:

Füllzeit Leitung 1:

Füllzeit Leitung 2:

2 Innerhalb von einer Stunde passiert Folgendes:

Wir wissen außerdem, dass man den Behälter innerhalb von 1 Stunde und 20 Minuetn mit beiden Leitungen füllen kann, d.h. in Stunden

3 Setze ein:

Wir erhalten eine rationale Gleichung. Um diese zu lösen, müssen zuerst die Nenner entfernt werden:

Die Lösungen sind und . Letztere ist keine mögliche Lösung, da die Füllzeit der zweiten Leitung dann negativ wäre.

4 Die gesuchten Zeiten sind also:

Füllzeit Leitung 1:

Füllzeit Leitung 2:

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Katrin S.

Ich bin staatlich geprüfte Übersetzerin & Dolmetscherin mit den Arbeitssprachen Englisch, Spanisch, Deutsch. Meine Ausbildung habe ich am SDI München mit dem Fachgebiet Technik abvsolviert und übersetze hauptsächlich im technischen sowie mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich. Bei Superprof darf ich die Mathe-Expert*innen unterstützen, indem ich ihre Artikel ins Deutsche übersetze.