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Stellen Sie aus rund 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Zinsrechnung

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4127817
Frau Müller legt \(2500\,\text{€}\) auf einem Sparkonto an. Die Bank gewährt ihr einen jährlichen Zinssatz von \(1{,}2\,\%\). Berechne die Zinsen, die sie nach einem Jahr erhält, und bestimme das gesamte Guthaben am Ende des Jahres.

Denkanstöße

- Ordne die Angaben den Größen Kapital, Zinssatz und Zinsen zu. - Berechne zuerst den Prozentwert des Kapitals, der dem Zinssatz entspricht. - Das Guthaben am Jahresende besteht aus dem ursprünglichen Kapital und den Zinsen.

Lösung

1. Die Jahreszinsen betragen \(Z=2500\,\text{€}\cdot\frac{1{,}2}{100}=30\,\text{€}\). 2. Das Guthaben am Jahresende beträgt \(2500\,\text{€}+30\,\text{€}=2530\,\text{€}\).

Antwort

Nach einem Jahr erhält Frau Müller \(30\,\text{€}\) Zinsen. Das gesamte Guthaben beträgt \(2530\,\text{€}\).
5521117
Ein Sparguthaben von \(800{,}00\,\text{€}\) wird ein Jahr lang mit \(1{,}5\,\%\) verzinst. Wie hoch sind die Zinsen für dieses Jahr?

Denkanstöße

- Welche Angabe ist hier das Kapital und welche der Zinssatz? - Gesucht ist nur der Zinsbetrag für ein Jahr, nicht das neue Guthaben. - Beziehe den Zinssatz auf das angegebene Kapital.

Lösung

1. Die Jahreszinsen sind \(1{,}5\,\%\) des Kapitals. 2. Es gilt \(800{,}00\,\text{€} \cdot 0{,}015 = 12{,}00\,\text{€}\).

Antwort

Die Zinsen für das Jahr betragen \(12{,}00\,\text{€}\).
5523287
Ein Kapital von \(100\,\text{€}\) bringt in einem Jahr \(3\,\text{€}\) Zinsen. Wie groß ist der jährliche Zinssatz?

Denkanstöße

- Der Zinssatz vergleicht die Zinsen mit dem angelegten Kapital. - Hier ist das Kapital bewusst \(100\,\text{€}\). Nutze die Bedeutung von „Prozent“ als „von hundert“. - Prüfe, welcher Prozentsatz von \(100\,\text{€}\) genau dem Zinsbetrag entspricht.

Lösung

1. Der Zinssatz gibt an, wie viel Prozent des Kapitals die Jahreszinsen ausmachen. 2. Bei einem Kapital von \(100\,\text{€}\) entsprechen \(3\,\text{€}\) Zinsen genau \(3\,\%\) des Kapitals.

Antwort

Der Zinssatz beträgt \(3\,\%\).
5552747
Zwei Sparkonten enthalten jeweils \(1000\,\text{€}\). Konto A wird ein Jahr lang mit \(2\,\%\) verzinst, Konto B ein Jahr lang mit \(3\,\%\). Welches Konto bringt mehr Zinsen? Begründe, ohne die Zinsen in Euro auszurechnen.

Denkanstöße

- Vergleiche zuerst, welche Angaben bei beiden Konten gleich sind. - Welche Größe unterscheidet die beiden Angebote? - Überlege, wie sich der Zinsbetrag bei gleichem Kapital verändert, wenn nur der Zinssatz größer wird.

Lösung

1. Beide Konten haben dasselbe Kapital und dieselbe Anlagedauer. 2. Deshalb bringt der höhere Zinssatz auch den höheren Zinsbetrag. 3. Da \(3\,\%>2\,\%\), bringt Konto B mehr Zinsen.

Antwort

Konto B bringt mehr Zinsen, weil bei gleichem Kapital und gleicher Anlagedauer der höhere Zinssatz zum höheren Zinsbetrag führt.
4127367
Zwei verschiedene Banken werben um Neukunden für ihre Sparkonten. Bank A bietet bei einem Kapital von \(2500\,\text{€}\) einen jährlichen Zinssatz von \(2\,\%\). Bank B zahlt bei einem Kapital von \(2000\,\text{€}\) am Ende des ersten Jahres genau \(60\,\text{€}\) Zinsen aus. a) Berechne die jährlichen Zinsen für das Konto bei Bank A. b) Bestimme den Zinssatz in Prozent für das Angebot von Bank B. c) Bei welcher Bank ist der Zinssatz höher?

Denkanstöße

- Welche drei Größen gehören bei Jahreszinsen zusammen: Kapital, Zinssatz und Zinsen? - Beziehe bei b) den Zinsbetrag auf das angelegte Kapital. - Vergleiche in c) die Zinssätze, nicht die Eurobeträge der Zinsen.

Lösung

1. Für Bank A gilt \(Z_A=2500\,\text{€}\cdot\frac{2}{100}=50\,\text{€}\). 2. Für Bank B gilt \(p_B=\frac{60}{2000}\cdot100\,\%=3\,\%\). 3. Da \(3\,\%>2\,\%\), bietet Bank B den höheren Zinssatz.

Antwort

a) Die jährlichen Zinsen bei Bank A betragen \(50\,\text{€}\). b) Der Zinssatz bei Bank B beträgt \(3\,\%\). c) Der Zinssatz bei Bank B ist höher.
4127527
Eine Jugendgruppe möchte für einen gemeinsamen Ausflug am Jahresende genau \(180\,\text{€}\) an Zinsen aus ihrem Sparguthaben einplanen. a) Die Bank bietet aktuell einen Zinssatz von \(1{,}5\,\%\) pro Jahr an. Welches Kapital müsste die Gruppe anlegen, um genau diesen Zinsertrag zu erzielen? b) Angenommen, die Gruppe besitzt nur \(10\,000\,\text{€}\) Startkapital. Welchen Zinssatz müsste die Bank gewähren, damit sie am Ende des Jahres trotzdem \(180\,\text{€}\) Zinsen erhält?

Denkanstöße

- Entscheide in jeder Teilaufgabe, welche der drei Größen Kapital, Zinssatz und Zinsen gesucht ist. - Verwende den Zinssatz als Prozentangabe; in einer Formel erscheint deshalb der Faktor \(\frac{p}{100}\). - Prüfe, ob dein Ergebnis zur Größe des gewünschten Zinsbetrags passt.

Lösung

1. Für a) gilt bei Jahreszinsen \(Z=K\cdot\frac{p}{100}\). Daher ist \(K=180\,\text{€}\cdot\frac{100}{1{,}5}=12\,000\,\text{€}\). 2. Für b) ist der Zinssatz \(\frac{180}{10000}\cdot100\,\%=1{,}8\,\%\).

Antwort

a) Das benötigte Kapital beträgt \(12\,000\,\text{€}\). b) Der Zinssatz müsste \(1{,}8\,\%\) betragen.
4127547
Lukas plant, sich in drei Jahren ein neues Fahrrad zu kaufen. Um das Zubehör zu finanzieren, möchte er, dass die Zinsen seines Sparkontos nach Ablauf der drei Jahre genau \(108\,\text{€}\) betragen. Die Bank bietet ihm einen festen Zinssatz von \(1{,}2\,\%\) pro Jahr an, wobei die Zinsen jährlich ausgezahlt und nicht dem Kapital zugeschlagen werden. Wie viel Geld muss Lukas zu Beginn auf das Sparkonto einzahlen?

Denkanstöße

- Was wissen wir über die Zinsen nach einem einzelnen Jahr? - Welche Größe in der Zinsformel suchen wir? - Kannst du die Formel so umstellen, dass die gesuchte Größe allein auf einer Seite steht?

Lösung

1. Bestimmung der Zinsen pro Jahr: Da die Gesamtzinsen nach drei Jahren \(108\,\text{€}\) betragen sollen, ergibt sich ein jährlicher Zinsertrag von \(108\,\text{€} : 3 = 36\,\text{€}\). 2. Berechnung des Kapitals: Unter Verwendung der Zinsformel \(Z = K \cdot \frac{p}{100}\) wird nach dem Kapital \(K\) umgestellt: \(K = \frac{Z \cdot 100}{p}\). 3. Einsetzen der Werte: \(K = \frac{36 \cdot 100}{1{,}2} = 3000\). Das erforderliche Anfangskapital beträgt \(3000\,\text{€}\).

Antwort

Lukas muss zu Beginn \(3000\,\text{€}\) anlegen.
4127578
Ein Umweltsensor erzeugt bei gleichbleibender Messrate in \(12\) Stunden insgesamt \(81\,\text{MB}\) Daten. Die Datenmenge \(D(t)\) ist direkt proportional zur Laufzeit \(t\) in Stunden. a) Stelle eine Funktion \(D(t)=kt\) auf. b) Berechne die Datenmenge nach \(4\) Stunden und nach \(12\) Stunden.

Denkanstöße

- Welche Datenmenge gehört zu einer Stunde, wenn die Rate konstant ist? - Warum muss der Graph durch den Ursprung verlaufen? - Wie nutzt du die Funktion für unterschiedliche Laufzeiten?

Lösung

1. Der Proportionalitätsfaktor ist \(k=81:12=6{,}75\,\text{MB/h}\). Also \(D(t)=6{,}75t\). 2. \(D(4)=27\,\text{MB}\), \(D(12)=81\,\text{MB}\).

Antwort

a) \(D(t)=6{,}75t\) b) \(D(4)=27\,\text{MB}\), \(D(12)=81\,\text{MB}\)
4127598
Ein Mineralstoffzusatz soll stets \(0{,}625\,\%\) der Masse \(F\) einer Futtermischung ausmachen. Sei \(M(F)\) die Masse des Zusatzes in Gramm, wenn \(F\) ebenfalls in Gramm angegeben wird. a) Stelle die proportionale Funktion \(M(F)=kF\) auf. b) Pro Portion sollen höchstens \(40\,\text{g}\) des Zusatzes enthalten sein. Wie schwer darf die Futtermischung höchstens sein?

Denkanstöße

- Wie schreibst du \(0{,}625\,\%\) als Dezimalzahl? - Welche Form hat eine direkt proportionale Funktion? - Welche Gleichung beschreibt genau die zulässige Höchstmenge des Zusatzes?

Lösung

1. \(0{,}625\,\%=0{,}00625\). Daher gilt \(M(F)=0{,}00625F\). 2. Für die Höchstmenge setzt man \(0{,}00625F=40\). Daraus folgt \(F=6400\,\text{g}\).

Antwort

a) \(M(F)=0{,}00625F\) b) Höchstens \(6400\,\text{g}\)
4127638
Ein 3D-Drucker verbraucht bei einem langen Druck gleichmäßig Filament. Nach \(3\) Stunden wurden \(24\,\text{g}\) Filament verbraucht. Sei \(F(t)\) die verbrauchte Filamentmasse nach \(t\) Stunden. a) Stelle die proportionale Funktion \(F(t)=kt\) auf. b) Bestimme den Verbrauch nach \(12\) Stunden. c) Eine volle Filamentrolle enthält \(800\,\text{g}\). Wie viel Prozent der Rolle entsprechen dem Verbrauch aus Teil b)?

Denkanstöße

- Welche Verbrauchsmenge gehört zu einer Stunde? - Wie nutzt du den Proportionalitätsfaktor für \(12\) Stunden? - Welchen Anteil einer \(800\,\text{g}\)-Rolle bilden \(96\,\text{g}\)?

Lösung

1. \(k=24:3=8\,\text{g/h}\). Also \(F(t)=8t\). 2. \(F(12)=96\,\text{g}\). 3. \(96:800=0{,}12=12\,\%\).

Antwort

a) \(F(t)=8t\) b) \(96\,\text{g}\) c) \(12\,\%\)
4127648
Eine Messstation verbraucht bei gleichbleibendem Betrieb in \(12\) Stunden \(37{,}5\,\text{Wh}\) Energie. Der Energieverbrauch \(E(t)\) wird als direkt proportional zur Laufzeit \(t\) in Stunden modelliert. a) Stelle die proportionale Funktion \(E(t)\) auf. b) Ein alternatives Messverfahren benötigt für einen neun-stündigen Versuch insgesamt \(25\,\text{Wh}\). Welches Verfahren verbraucht bei \(9\) Stunden weniger Energie?

Denkanstöße

- Wie bestimmst du den Energieverbrauch pro Stunde? - Welcher Funktionswert gehört zu neun Stunden? - Vergleiche die beiden Werte erst, nachdem sie dieselbe Versuchsdauer betreffen.

Lösung

1. \(k=37{,}5:12=3{,}125\,\text{Wh/h}\). Somit \(E(t)=3{,}125t\). 2. \(E(9)=28{,}125\,\text{Wh}\approx28{,}13\,\text{Wh}\). Das alternative Verfahren benötigt mit \(25\,\text{Wh}\) weniger.

Antwort

a) \(E(t)=3{,}125t\) b) Proportionales Modell: etwa \(28{,}13\,\text{Wh}\); das alternative Verfahren benötigt weniger.
4127678
Bei einer gleichmäßig dicken Kunststoffplatte ist die Masse der aufgetragenen Deckschicht direkt proportional zur Schichtdicke \(p\) in Millimetern. Eine \(2\,\text{mm}\) dicke Schicht hat eine Masse von \(50\,\text{g}\). a) Stelle die proportionale Funktion \(M(p)=kp\) auf. b) Welche Schichtdicke gehört zu einer Masse von \(112{,}5\,\text{g}\)?

Denkanstöße

- Welche Masse gehört zu einem Millimeter Schichtdicke? - Welche Rolle spielt \(p=0\) für eine proportionale Funktion? - Löse in Teil b) die Funktionsgleichung nach \(p\) auf.

Lösung

1. \(k=50:2=25\,\text{g/mm}\). Damit gilt \(M(p)=25p\). 2. \(112{,}5=25p\) ergibt \(p=4{,}5\,\text{mm}\).

Antwort

a) \(M(p)=25p\) b) \(4{,}5\,\text{mm}\)
4127688
Ein Langzeit-Messgerät erzeugt Daten proportional zur Betriebsdauer. Nach \(45\) Tagen sind \(20\,\text{GB}\) gespeichert. Sei \(D(t)\) die Datenmenge nach \(t\) Tagen. a) Stelle \(D(t)=kt\) auf und bestimme, nach wie vielen Tagen \(40\,\text{GB}\) erreicht sind. b) Wie groß ist die Datenmenge nach \(180\) Tagen? Begründe das Ergebnis zusätzlich mit der direkten Proportionalität, ohne die vollständige Rechnung neu zu beginnen.

Denkanstöße

- Welcher Quotient aus Datenmenge und Zeit bleibt konstant? - Wie bestimmst du die Zeit für einen vorgegebenen Funktionswert? - Welche Skalierung verbindet \(90\) und \(180\) Tage?

Lösung

1. \(k=20:45=\frac49\,\text{GB/Tag}\). Also \(D(t)=\frac49t\). Für \(40\,\text{GB}\) gilt \(40=\frac49t\), also \(t=90\). 2. \(180\) Tage sind doppelt so lang wie \(90\) Tage. Daher verdoppelt sich bei direkter Proportionalität die Datenmenge von \(40\) auf \(80\,\text{GB}\).

Antwort

a) \(D(t)=\frac49t\); \(40\,\text{GB}\) nach \(90\) Tagen b) \(80\,\text{GB}\)
4127727
Ein Kapital von \(1200\,\text{€}\) wird für einen Zeitraum von \(4\) Jahren angelegt. Der Zinssatz beträgt \(1{,}5\,\%\) pro Jahr. Die Zinsen werden am Ende jedes Jahres ausgezahlt und nicht wieder angelegt (einfache Verzinsung). Berechne das Gesamtkapital (Anfangskapital plus alle erhaltenen Zinsen) nach Ablauf der \(4\) Jahre.

Denkanstöße

- Wie viel Zinsen bekommt man für ein einzelnes Jahr? - Überlege, wie oft dieser Betrag bei einer Laufzeit von vier Jahren ausgezahlt wird. - Vergiss nicht, die Zinsen am Ende zum Startbetrag zu addieren.

Lösung

1. Berechnung der jährlichen Zinsen: \(Z_{\text{Jahr}} = 1200\,\text{€} \cdot 0{,}015 = 18\,\text{€}\). 2. Berechnung der Gesamtzinsen über \(4\) Jahre: \(Z_{\text{Gesamt}} = 18\,\text{€} \cdot 4 = 72\,\text{€}\). 3. Berechnung des Gesamtkapitals: \(K_{\text{Gesamt}} = 1200\,\text{€} + 72\,\text{€} = 1272\,\text{€}\).

Antwort

Das Gesamtkapital nach \(4\) Jahren beträgt \(1272\,\text{€}\).
4127738
Zwei Audiorekorder nehmen mit unterschiedlichen konstanten Datenraten auf. Rekorder A erzeugt in \(4\) Minuten \(20\,\text{MB}\) Audiodaten, Rekorder B in \(4\) Minuten \(25\,\text{MB}\). Für beide ist die Datenmenge direkt proportional zur Aufnahmezeit \(m\) in Minuten. a) Stelle die Funktionen \(D_A(m)\) und \(D_B(m)\) auf. b) Vergleiche beide Datenmengen nach \(9\) Minuten.

Denkanstöße

- Welche Datenrate hat jeder Rekorder? - Welche Steigung gehört zur größeren Datenrate? - Setze für den Vergleich bei beiden Funktionen dieselbe Zeit ein.

Lösung

1. \(k_A=20:4=5\,\text{MB/min}\), \(k_B=25:4=6{,}25\,\text{MB/min}\). Daher \(D_A(m)=5m\), \(D_B(m)=6{,}25m\). 2. Nach \(9\) Minuten: A \(45\,\text{MB}\), B \(56{,}25\,\text{MB}\). B liegt um \(11{,}25\,\text{MB}\) höher.

Antwort

a) \(D_A(m)=5m\), \(D_B(m)=6{,}25m\) b) A: \(45\,\text{MB}\), B: \(56{,}25\,\text{MB}\); Unterschied \(11{,}25\,\text{MB}\)
4127758
Während eines kurzen Schauers fallen bei gleichbleibender Intensität in \(60\,\text{min}\) insgesamt \(19\,\text{mm}\) Niederschlag. Die Niederschlagshöhe \(N(t)\) werde in diesem Zeitfenster als direkt proportional zur Zeit \(t\) in Minuten modelliert. a) Stelle die proportionale Funktion \(N(t)\) auf. b) Welche Niederschlagshöhe ergibt das Modell nach \(45\,\text{min}\)?

Denkanstöße

- Welche Niederschlagshöhe gehört bei konstanter Intensität zu einer Minute? - Wie wird dieser Quotient zum Faktor in \(N(t)=kt\)? - Setze für Teil b) die gewünschte Zeit in die Funktion ein.

Lösung

1. Der Proportionalitätsfaktor beträgt \(\frac{19}{60}\,\text{mm/min}\). Daher gilt \(N(t)=\frac{19}{60}t\). 2. Für \(45\,\text{min}\) ist \(N(45)=\frac{19}{60}\cdot45=14{,}25\,\text{mm}\).

Antwort

a) \(N(t)=\frac{19}{60}t\) b) \(14{,}25\,\text{mm}\)
4127768
Ein Sensor speichert während einer Messung Daten mit konstanter Rate. In \(24\) Minuten entstehen \(6\,\text{MB}\). Sei \(D(t)\) die gespeicherte Datenmenge nach \(t\) Minuten. a) Stelle die proportionale Funktion \(D(t)\) auf. b) Nach welcher Laufzeit sind \(15\,\text{MB}\) gespeichert?

Denkanstöße

- Welche Datenmenge entsteht in einer Minute? - Welche Eigenschaft macht den Graphen zu einer Ursprungsgeraden? - Welche Gleichung musst du für \(15\,\text{MB}\) lösen?

Lösung

1. \(k=6:24=0{,}25\,\text{MB/min}\). Also \(D(t)=0{,}25t\). 2. \(15=0{,}25t\) ergibt \(t=60\,\text{min}\).

Antwort

a) \(D(t)=0{,}25t\) b) \(60\,\text{min}\)
4127827
Ein Sportverein benötigt einen Kredit über \(12\,000\,\text{€}\), um neue Trainingsgeräte anzuschaffen. Nach genau einem Jahr hat der Verein für diesen Kredit \(540\,\text{€}\) an Zinsen gezahlt. Bestimme den jährlichen Zinssatz der Bank.

Denkanstöße

- Welcher Anteil des geliehenen Kapitals entspricht dem Zinsbetrag? - Beziehe die Zinsen auf das Kapital und gib das Ergebnis anschließend in Prozent an. - Prüfe, ob dein Prozentsatz zur Größenordnung von \(540\,\text{€}\) bei \(12\,000\,\text{€}\) passt.

Lösung

1. Gegeben sind das Kapital \(K=12\,000\,\text{€}\) und die Zinsen \(Z=540\,\text{€}\). 2. Der Zinssatz ist der Anteil der Zinsen am Kapital: \(\frac{540}{12000}\cdot100\,\%=4{,}5\,\%\).

Antwort

Der jährliche Zinssatz beträgt \(4{,}5\,\%\).
41278410
Ein Anfangswert von \(4500\,\text{€}\) wächst jedes Jahr um \(2\,\%\). a) Stelle einen Term \(K_n\) für den Wert nach \(n\) Jahren auf. b) Berechne \(K_1\), \(K_2\) und \(K_3\). Runde auf Cent. c) Erkläre an deinem Term, woran man erkennt, dass das Wachstum exponentiell und nicht linear ist.

Denkanstöße

- Welche Zahl multipliziert den aktuellen Wert bei einer Zunahme um \(2\,\%\)? - Wie oft wird dieser Faktor nach \(n\) Jahren angewendet? - Vergleiche „immer denselben Faktor multiplizieren“ mit „immer denselben Betrag addieren“.

Lösung

1. Der Wachstumsfaktor ist \(a=1{,}02\). Daher gilt \(K_n=4500\,\text{€}\cdot1{,}02^n\). 2. \(K_1=4500\,\text{€}\cdot1{,}02=4590{,}00\,\text{€}\). 3. \(K_2=4500\,\text{€}\cdot1{,}02^2=4681{,}80\,\text{€}\). 4. \(K_3=4500\,\text{€}\cdot1{,}02^3=4775{,}436\,\text{€}\approx4775{,}44\,\text{€}\). 5. Der Wert wird in jedem Schritt mit demselben Faktor \(1{,}02\) multipliziert. Bei linearem Wachstum würde stattdessen in jedem Schritt derselbe absolute Betrag addiert.

Antwort

a) \(K_n=4500\,\text{€}\cdot1{,}02^n\) b) \(K_1=4590{,}00\,\text{€}\), \(K_2=4681{,}80\,\text{€}\), \(K_3\approx4775{,}44\,\text{€}\) c) Exponentiell, weil in jedem Jahr mit demselben Faktor \(1{,}02\) multipliziert wird.
4127857
Ein Wert steigt in einem Jahr von \(1200\,\text{€}\) auf \(1218\,\text{€}\). a) Bestimme die prozentuale Zunahme und den zugehörigen Wachstumsfaktor. b) Der gleiche Wachstumsfaktor gilt auch im zweiten Jahr. Bestimme den Wert nach dem zweiten Jahr.

Denkanstöße

- Beziehe die Zunahme im ersten Jahr auf den ursprünglichen Wert. - Wie erhältst du aus einer Zunahme um \(p\,\%\) den Wachstumsfaktor? - Verwende denselben Faktor auf den Wert zu Beginn des zweiten Jahres.

Lösung

1. Die absolute Zunahme beträgt \(18\,\text{€}\). Bezogen auf \(1200\,\text{€}\) sind das \(\frac{18}{1200}\cdot100\,\%=1{,}5\,\%\). 2. Der Wachstumsfaktor ist daher \(q=1{,}015\). 3. Nach dem zweiten Jahr gilt \(1218\,\text{€}\cdot1{,}015=1236{,}27\,\text{€}\).

Antwort

a) Zunahme \(1{,}5\,\%\), Wachstumsfaktor \(1{,}015\) b) \(1236{,}27\,\text{€}\)
41278710
Zwei Modelle starten mit \(2500\,\text{€}\) und werden über drei Jahre verglichen. Modell L: Jedes Jahr kommen konstant \(75\,\text{€}\) hinzu. Modell E: Der aktuelle Wert wächst jedes Jahr um \(3\,\%\). a) Stelle für beide Modelle einen Term für den Wert nach \(n\) Jahren auf. b) Berechne den Wert beider Modelle nach drei Jahren. c) Erkläre, welches Modell linear und welches exponentiell wächst.

Denkanstöße

- Was bleibt bei Modell L von Jahr zu Jahr gleich: ein Betrag oder ein Faktor? - Welcher Wachstumsfaktor gehört zu \(3\,\%\)? - Formuliere beide Modelle zuerst allgemein für \(n\) Jahre und setze erst danach \(n=3\) ein.

Lösung

1. Für Modell L gilt \(L(n)=2500\,\text{€}+75\,\text{€}\cdot n\). 2. Für Modell E ist der Wachstumsfaktor \(1{,}03\), also \(E(n)=2500\,\text{€}\cdot1{,}03^n\). 3. Nach drei Jahren gilt \(L(3)=2725{,}00\,\text{€}\). 4. Für Modell E gilt \(E(3)=2500\,\text{€}\cdot1{,}03^3=2731{,}8175\,\text{€}\approx2731{,}82\,\text{€}\). 5. Modell L ist linear, weil pro Jahr derselbe absolute Betrag addiert wird. Modell E ist exponentiell, weil pro Jahr mit demselben Faktor multipliziert wird.

Antwort

a) \(L(n)=2500\,\text{€}+75\,\text{€}\cdot n\), \(E(n)=2500\,\text{€}\cdot1{,}03^n\) b) \(L(3)=2725{,}00\,\text{€}\), \(E(3)\approx2731{,}82\,\text{€}\) c) Modell L wächst linear, Modell E exponentiell.
4238017
Ein Sparguthaben \(K\) wird für ein Jahr mit einem Zinssatz von \(p\,\%\) verzinst. Stelle einen allgemeinen Term auf, um das Guthaben nach einem Jahr zu berechnen. Bestimme das neue Guthaben für die folgenden Werte: 1) \(K = 2500\,\text{€}\); \(p = 2\) 2) \(K = 12\,000\,\text{€}\); \(p = 1{,}4\)

Denkanstöße

- Wie berechnet man den Anteil eines Prozentsatzes von einem Grundwert? - Überlege, ob das Guthaben am Ende mehr oder weniger als zu Beginn sein muss. - Kannst du den Prozentsatz als Dezimalzahl schreiben, um die Rechnung zu vereinfachen? - Wie setzt man die gegebenen Zahlen in deinen Term ein?

Lösung

1. Aufstellen des Terms für das Guthaben nach einem Jahr: \(K \cdot (1 + \frac{p}{100})\) oder \(K + \frac{K \cdot p}{100}\). 2. Berechnung für Fall 1: \(2500\,\text{€} \cdot (1 + \frac{2}{100}) = 2500\,\text{€} \cdot 1{,}02 = 2550\,\text{€}\). 3. Berechnung für Fall 2: \(12\,000\,\text{€} \cdot (1 + \frac{1{,}4}{100}) = 12\,000\,\text{€} \cdot 1{,}014 = 12\,168\,\text{€}\).

Antwort

Der Term lautet \(K \cdot (1 + \frac{p}{100})\). 1) \(2550\,\text{€}\) 2) \(12\,168\,\text{€}\)
5523297
Mia legt \(1800\,\text{€}\) für ein Jahr zu einem Zinssatz von \(2\,\%\) an. Jonas behauptet, sie erhalte dafür \(360\,\text{€}\) Zinsen. Entscheide ohne vollständige Formelrechnung, ob diese Angabe plausibel ist, und begründe mit einem einfachen Vergleichsprozentsatz.

Denkanstöße

- Nutze einen leicht bestimmbaren Vergleichsprozentsatz wie \(1\,\%\). - Vergleiche die Größenordnung des behaupteten Zinsbetrags mit dem angelegten Kapital. - Passt ein so großer Ertrag zu einem kleinen einstelligen Zinssatz?

Lösung

1. Ein geeigneter Vergleich ist \(1\,\%\) von \(1800\,\text{€}\). Das sind \(18\,\text{€}\). 2. Damit sind \(2\,\%\) nur \(36\,\text{€}\). 3. \(360\,\text{€}\) sind für einen Zinssatz von \(2\,\%\) daher nicht plausibel.

Antwort

Die Angabe ist nicht plausibel. \(2\,\%\) von \(1800\,\text{€}\) liegen bei \(36\,\text{€}\), nicht bei \(360\,\text{€}\).
5523358
Die Zahlengerade zeigt die Laufzeit einer Geldanlage innerhalb eines Jahres. Marker A kennzeichnet das Ende der Anlage. Bei \(2400\,\text{€}\) und \(4\,\%\) Jahreszins ist der einfache Zinsbetrag direkt proportional zur Anzahl \(m\) der Monate. Lies die Laufzeit aus der Grafik ab, stelle die proportionale Funktion \(Z(m)\) auf und berechne den dargestellten Zinsbetrag.
Abbildung zur Aufgabe 552335

Denkanstöße

- Lies zuerst das Argument \(m\) an Marker A von der Zahlengeraden ab. - Bestimme aus dem Jahreszins den konstanten Zinsbetrag pro Monat. - Dieser Monatsbetrag ist der Proportionalitätsfaktor der Funktion.

Lösung

1. Marker A liegt beim dritten Monat. Die Laufzeit beträgt \(3\) Monate. 2. Die Jahreszinsen betragen \(2400\,\text{€}\cdot0{,}04=96\,\text{€}\). Pro Monat sind das \(8\,\text{€}\). 3. Daher gilt \(Z(m)=8\,\text{€}\cdot m\). 4. Für die dargestellte Laufzeit gilt \(Z(3)=24\,\text{€}\).

Antwort

Laufzeit: \(3\) Monate Funktion: \(Z(m)=8\,\text{€}\cdot m\) Zinsbetrag: \(24\,\text{€}\)
5552707
Zwei Anlagen werden für genau ein Jahr verglichen. Anlage A: \(2000\,\text{€}\) zu \(3\,\%\) Zinsen. Anlage B: \(3000\,\text{€}\) zu \(2\,\%\) Zinsen. Welche Anlage bringt mehr Zinsen? Begründe und beschreibe, wie sich hier Kapital und Zinssatz gegenseitig ausgleichen.

Denkanstöße

- Jahreszinsen hängen sowohl vom Kapital als auch vom Zinssatz ab. - Berechne oder vergleiche das Produkt aus Kapital und Zinssatz für beide Anlagen. - Achte darauf, ob das größere Kapital mit einem entsprechend kleineren Zinssatz verbunden ist.

Lösung

1. Bei Anlage A sind die Jahreszinsen \(2000\,\text{€} \cdot \frac{3}{100} = 60\,\text{€}\). 2. Bei Anlage B sind die Jahreszinsen \(3000\,\text{€} \cdot \frac{2}{100} = 60\,\text{€}\). 3. Anlage B hat das \(1{,}5\)-Fache des Kapitals von A, aber nur \(\frac{2}{3}\) ihres Zinssatzes. Die beiden Faktoren gleichen sich aus, daher sind die Zinsen gleich hoch.

Antwort

Keine Anlage bringt mehr: Beide ergeben für ein Jahr \(60\,\text{€}\) Zinsen. Das größere Kapital von B wird durch den kleineren Zinssatz genau ausgeglichen.
4115977
Ein Startwert von \(600\,\text{€}\) verändert sich in drei aufeinanderfolgenden Jahren um \(1{,}5\,\%\), \(2{,}5\,\%\) und \(3{,}5\,\%\). a) Gib die drei Wachstumsfaktoren an. b) Berechne den Wert nach jedem Jahr. Runde die Jahresendwerte auf Cent. c) Um wie viel Prozent ist der Wert nach den drei Jahren insgesamt gegenüber dem Startwert gestiegen? Runde auf zwei Dezimalstellen.

Denkanstöße

- Übersetze jede prozentuale Zunahme zunächst in einen Wachstumsfaktor. - Der Endwert eines Jahres ist der Ausgangswert des nächsten Jahres. - Für die gesamte prozentuale Zunahme brauchst du wieder den ursprünglichen Startwert als Bezugswert.

Lösung

1. Die Wachstumsfaktoren sind \(1{,}015\), \(1{,}025\) und \(1{,}035\). 2. Nach dem ersten Jahr gilt \(600{,}00\,\text{€}\cdot1{,}015=609{,}00\,\text{€}\). 3. Nach dem zweiten Jahr gilt \(609{,}00\,\text{€}\cdot1{,}025=624{,}225\,\text{€}\approx624{,}23\,\text{€}\). 4. Nach dem dritten Jahr gilt \(624{,}23\,\text{€}\cdot1{,}035=646{,}07805\,\text{€}\approx646{,}08\,\text{€}\). 5. Der gesamte Zuwachs beträgt \(46{,}08\,\text{€}\). Bezogen auf \(600\,\text{€}\) sind das \(\frac{46{,}08}{600}\cdot100\,\%=7{,}68\,\%\).

Antwort

a) \(1{,}015\), \(1{,}025\), \(1{,}035\) b) \(609{,}00\,\text{€}\), \(624{,}23\,\text{€}\), \(646{,}08\,\text{€}\) c) Insgesamt etwa \(7{,}68\,\%\) Zunahme.
4127507
Eine Familie möchte einen Kredit für eine neue Küche aufnehmen und vergleicht zwei Angebote: - Angebot A: Ein Kredit über \(5000\,\text{€}\). Nach einem Jahr muss die Familie insgesamt \(5325\,\text{€}\) zurückzahlen. - Angebot B: Ein Kredit über \(4500\,\text{€}\) mit einem Zinssatz von \(6\,\%\) pro Jahr. Berechne die Zinsen in Euro für beide Angebote und bestimme, welches Angebot den niedrigeren Zinssatz hat.

Denkanstöße

- Bestimme bei Angebot A zuerst den Zinsbetrag aus Rückzahlungsbetrag und Kreditbetrag. - Beziehe den Zinsbetrag bei Angebot A auf das geliehene Kapital, um den Zinssatz zu erhalten. - Berechne bei Angebot B den Zinsbetrag aus Kapital und angegebenem Zinssatz.

Lösung

1. Bei Angebot A betragen die Zinsen \(5325\,\text{€}-5000\,\text{€}=325\,\text{€}\). 2. Der Zinssatz von Angebot A ist \(\frac{325}{5000}\cdot100\,\%=6{,}5\,\%\). 3. Bei Angebot B betragen die Zinsen \(4500\,\text{€}\cdot\frac{6}{100}=270\,\text{€}\). 4. Da \(6\,\%<6{,}5\,\%\), hat Angebot B den niedrigeren Zinssatz.

Antwort

Angebot A: \(325\,\text{€}\) Zinsen bei \(6{,}5\,\%\). Angebot B: \(270\,\text{€}\) Zinsen bei \(6\,\%\). Angebot B hat den niedrigeren Zinssatz.
4127537
Herr Müller hat \(5000\,\text{€}\) auf einem Sparkonto angelegt. Im ersten Jahr erhält er dafür genau \(100\,\text{€}\) Zinsen. a) Berechne den Zinssatz für das erste Jahr. b) Im zweiten Jahr erhöht die Bank den Zinssatz um \(0{,}5\) Prozentpunkte. Wie viel Euro Zinsen erhält Herr Müller im zweiten Jahr, wenn das Kapital von \(5000\,\text{€}\) gleich bleibt? c) Wie viel Kapital müsste Herr Müller im zweiten Jahr insgesamt anlegen, um bei dem neuen Zinssatz einen Zinsertrag von genau \(200\,\text{€}\) zu erhalten?

Denkanstöße

- Beziehe in a) die Zinsen auf das Kapital und gib das Ergebnis in Prozent an. - Prozentpunkte werden direkt zum bisherigen Zinssatz addiert. - In c) sind Zinsbetrag und Zinssatz gegeben; gesucht ist das dazugehörige Kapital.

Lösung

1. Der Zinssatz im ersten Jahr ist \(\frac{100}{5000}\cdot100\,\%=2\,\%\). 2. Nach der Erhöhung um \(0{,}5\) Prozentpunkte beträgt der Zinssatz \(2{,}5\,\%\). 3. Die Zinsen im zweiten Jahr sind \(5000\,\text{€}\cdot\frac{2{,}5}{100}=125\,\text{€}\). 4. Für \(200\,\text{€}\) Zinsen bei \(2{,}5\,\%\) benötigt man \(K=200\,\text{€}\cdot\frac{100}{2{,}5}=8000\,\text{€}\).

Antwort

a) \(2\,\%\) b) \(125\,\text{€}\) c) \(8000\,\text{€}\)
4127557
Frau Weber möchte \(2500\,\text{€}\) für eine Dauer von fünf Jahren anlegen. Ihr liegen zwei Angebote vor, bei denen die Zinsen jeweils am Jahresende ausgezahlt werden: Angebot A: Ein fester Zinssatz von \(2{,}1\,\%\) pro Jahr über die gesamte Laufzeit. Angebot B: Ein steigender Zinssatz, beginnend mit \(1\,\%\) im ersten Jahr, der sich jedes Jahr um \(0{,}5\) Prozentpunkte erhöht (also \(1\,\%\), \(1{,}5\,\%\), \(2\,\%\) usw.). Berechne den Unterschied im Gesamtzinsertrag zwischen den beiden Angeboten nach fünf Jahren. Welches Angebot ist für Frau Weber vorteilhafter?

Denkanstöße

- Berechne zuerst den Gesamtertrag für jedes Angebot einzeln. - Wie verändern sich die Zinssätze bei Angebot B von Jahr zu Jahr? - Am Ende musst du die beiden Ergebnisse miteinander vergleichen.

Lösung

1. Berechnung der Gesamtzinsen für Angebot A: \(Z_A = 2500\,\text{€} \cdot 0{,}021 \cdot 5 = 262{,}50\,\text{€}\). 2. Bestimmung der Zinssätze für Angebot B: \(1\,\%\), \(1{,}5\,\%\), \(2\,\%\), \(2{,}5\,\%\) und \(3\,\%\). 3. Berechnung der Gesamtzinsen für Angebot B: \(Z_B = 2500\,\text{€} \cdot (0{,}01 + 0{,}015 + 0{,}02 + 0{,}025 + 0{,}03) = 2500\,\text{€} \cdot 0{,}10 = 250\,\text{€}\). 4. Berechnung der Differenz: \(262{,}50\,\text{€} - 250\,\text{€} = 12{,}50\,\text{€}\). Angebot A ist um \(12{,}50\,\text{€}\) vorteilhafter.

Antwort

Angebot A ist vorteilhafter, da der Gesamtzinsertrag um \(12{,}50\,\text{€}\) höher ist als bei Angebot B.
4127587
Ein Sportverein möchte neue Geräte für \(15\,000\,\text{€}\) kaufen und benötigt dafür einen Kredit. Zwei Banken machen Angebote: Bank A verlangt einen Jahreszinssatz von \(6{,}4\,\%\). Bank B verlangt feste monatliche Zinsen in Höhe von \(75\,\text{€}\). Welches Angebot ist für den Verein günstiger, wenn man die reinen Zinskosten für ein ganzes Jahr vergleicht? Begründe deine Entscheidung durch eine Rechnung.

Denkanstöße

- Wie berechnet man die Gesamtkosten für ein Jahr, wenn man die monatlichen Kosten kennt? - Wie berechnet man den Zinsbetrag aus dem Zinssatz und dem Kapital? - Vergleiche die beiden jährlichen Beträge am Ende miteinander.

Lösung

1. Berechnung der jährlichen Zinskosten für Bank A: \(15\,000\,\text{€} \cdot 0{,}064 = 960\,\text{€}\) 2. Berechnung der jährlichen Zinskosten für Bank B: \(75\,\text{€} \cdot 12 = 900\,\text{€}\) 3. Vergleich der Ergebnisse: \(900\,\text{€} < 960\,\text{€}\) 4. Schlussfolgerung: Angebot B ist günstiger.

Antwort

Angebot B ist günstiger. Bei Bank A betragen die jährlichen Zinsen \(960\,\text{€}\), während sie bei Bank B nur \(900\,\text{€}\) (\(75\,\text{€} \cdot 12\)) betragen.
4127668
Zwei Kameras erzeugen bei gleichbleibender Aufnahmequalität Daten mit konstanten Raten. Kamera A erzeugt in \(60\) Minuten \(9\,\text{GB}\), Kamera B in \(80\) Minuten \(11\,\text{GB}\). Die Datenmenge ist jeweils direkt proportional zur Aufnahmezeit \(t\) in Minuten. a) Stelle die Funktionen \(D_A(t)\) und \(D_B(t)\) auf. b) Vergleiche \(D_A(90)\) mit \(D_B(100)\). Welche Datenmenge ist größer?

Denkanstöße

- Welche Datenrate pro Minute gehört zu jeder Kamera? - Warum sind beide Graphen Ursprungsgeraden? - Achte darauf, in Teil b) unterschiedliche Aufnahmezeiten einzusetzen.

Lösung

1. \(k_A=9:60=0{,}15\,\text{GB/min}\), also \(D_A(t)=0{,}15t\). Für B gilt \(k_B=11:80=0{,}1375\,\text{GB/min}\), also \(D_B(t)=0{,}1375t\). 2. \(D_A(90)=13{,}5\,\text{GB}\), \(D_B(100)=13{,}75\,\text{GB}\). B ist größer.

Antwort

a) \(D_A(t)=0{,}15t\), \(D_B(t)=0{,}1375t\) b) \(D_B(100)=13{,}75\,\text{GB}>D_A(90)=13{,}5\,\text{GB}\)
4127778
Für einen Kreditbetrag von \(1500\,\text{€}\) werden die Kosten zweier Angebote in Abhängigkeit von der Laufzeit \(m\) in Monaten modelliert. Innerhalb eines Jahres werden einfache Zinsen zeitproportional berechnet. Angebot A: \(11\,\%\) Jahreszins, keine feste Gebühr. Angebot B: \(6\,\%\) Jahreszins und zusätzlich einmalig \(15\,\text{€}\) Bearbeitungsgebühr. a) Stelle die Kostenfunktionen \(K_A(m)\) und \(K_B(m)\) auf. b) Vergleiche die Gesamtkosten bei einer Laufzeit von \(3\) Monaten. c) Welche Kostenfunktion ist direkt proportional zur Laufzeit und welche nicht? Begründe mit dem Funktionsterm.

Denkanstöße

- Bestimme für beide Angebote zuerst die variablen Kosten pro Monat. - Bei Angebot B kommt zu diesen laufzeitabhängigen Kosten noch ein fester Betrag hinzu. - Woran erkennt man an einem Funktionsterm der Form \(am+b\), ob die Zuordnung direkt proportional ist?

Lösung

1. Bei Angebot A betragen die Jahreszinsen \(1500\,\text{€}\cdot0{,}11=165\,\text{€}\), also \(13{,}75\,\text{€}\) pro Monat. Daher gilt \(K_A(m)=13{,}75\,\text{€}\cdot m\). 2. Bei Angebot B betragen die Jahreszinsen \(90\,\text{€}\), also \(7{,}50\,\text{€}\) pro Monat. Mit der festen Gebühr gilt \(K_B(m)=7{,}50\,\text{€}\cdot m+15\,\text{€}\). 3. Für \(m=3\) gilt \(K_A(3)=41{,}25\,\text{€}\) und \(K_B(3)=37{,}50\,\text{€}\). Angebot B ist um \(3{,}75\,\text{€}\) günstiger. 4. \(K_A\) ist direkt proportional, weil der Term die Form \(a m\) hat und \(K_A(0)=0\) gilt. \(K_B\) ist wegen der festen Gebühr \(15\,\text{€}\) nicht direkt proportional.

Antwort

a) \(K_A(m)=13{,}75\,\text{€}\cdot m\), \(K_B(m)=7{,}50\,\text{€}\cdot m+15\,\text{€}\) b) Angebot A: \(41{,}25\,\text{€}\); Angebot B: \(37{,}50\,\text{€}\). Angebot B ist um \(3{,}75\,\text{€}\) günstiger. c) \(K_A\) ist direkt proportional; \(K_B\) ist wegen des konstanten Summanden \(15\,\text{€}\) nicht direkt proportional.
4127837
Familie Schmidt möchte für eine Renovierung einen Kredit aufnehmen und vergleicht zwei Angebote. Bank A bietet einen Zinssatz von \(6{,}5\,\%\) pro Jahr an. Bei diesem Angebot müsste die Familie jährlich \(455\,\text{€}\) Zinsen zahlen. Bank B verlangt einen Zinssatz von \(7{,}2\,\%\) pro Jahr. Berechne zunächst die Höhe des Kredits bei Bank A und ermittle dann, wie viel Euro an Zinsen die Familie bei Bank B für dieselbe Kreditsumme jährlich mehr bezahlen müsste.

Denkanstöße

- Nutze bei Bank A den bekannten Zinsbetrag und Zinssatz, um das Kapital zurückzurechnen. - Verwende anschließend dieselbe Kreditsumme für Bank B. - Vergleiche am Ende die beiden jährlichen Zinsbeträge in Euro.

Lösung

1. Bei Bank A gilt \(455\,\text{€}=K\cdot\frac{6{,}5}{100}\). Daher ist \(K=455\,\text{€}\cdot\frac{100}{6{,}5}=7000\,\text{€}\). 2. Bei Bank B betragen die jährlichen Zinsen \(7000\,\text{€}\cdot\frac{7{,}2}{100}=504\,\text{€}\). 3. Die Mehrkosten betragen \(504\,\text{€}-455\,\text{€}=49\,\text{€}\).

Antwort

Die Kreditsumme beträgt \(7000\,\text{€}\). Bei Bank B wären jährlich \(49\,\text{€}\) mehr Zinsen zu zahlen.
4127928
Ein Teleskop überträgt bei gleichbleibender Datenrate in \(240\,\text{s}\) genau \(36\) Aufnahmen an ein Archiv. Die Zahl \(N(t)\) der übertragenen Aufnahmen werde als direkt proportional zur Zeit \(t\) in Sekunden modelliert. a) Bestimme aus dem Wertepaar \((240,36)\) die Funktion \(N(t)=kt\). b) Wie viele Aufnahmen werden in \(360\,\text{s}\) übertragen? c) Die \(54\) Aufnahmen aus Teil b) entsprechen genau \(1{,}5\,\%\) eines vollständigen Beobachtungsarchivs. Wie viele Aufnahmen umfasst dieses Archiv?

Denkanstöße

- Welcher Quotient aus Aufnahmezahl und Zeit ist konstant? - Wie setzt du \(t=360\) in die Funktion ein? - Wie schreibst du \(1{,}5\,\%\) als Dezimalzahl, um vom Teil auf das Ganze zu schließen?

Lösung

1. Es ist \(k=36:240=0{,}15\,\text{Aufnahmen/s}\). Damit gilt \(N(t)=0{,}15t\). 2. \(N(360)=0{,}15\cdot360=54\). 3. Wenn \(54\) Aufnahmen \(1{,}5\,\%\) entsprechen, ist der Gesamtumfang \(54:0{,}015=3600\) Aufnahmen.

Antwort

a) \(N(t)=0{,}15t\) b) \(54\) Aufnahmen c) \(3600\) Aufnahmen
41279410
Zwei Wachstumsmodelle starten bei \(2000\,\text{€}\) und werden vier Jahre lang betrachtet. Modell E wächst jedes Jahr um \(3\,\%\). Modell L wächst jedes Jahr um denselben absoluten Betrag. Dieser Betrag soll \(x\,\%\) des Anfangswerts von \(2000\,\text{€}\) entsprechen. Bestimme \(x\) so, dass beide Modelle nach vier Jahren exakt denselben Wert haben. Gib den exakten Prozentwert an und zusätzlich eine Rundung auf zwei Dezimalstellen.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst den Endwert des exponentiellen Modells nach vier Jahren. - Wie groß ist dessen gesamter Zuwachs gegenüber dem Anfangswert? - Im linearen Modell ist der jährliche absolute Zuwachs viermal gleich groß. Setze die Gesamtzuwächse gleich.

Lösung

1. Für Modell E gilt nach vier Jahren \(E(4)=2000\,\text{€}\cdot1{,}03^4=2251{,}01762\,\text{€}\). 2. Der gesamte Zuwachs gegenüber dem Anfangswert beträgt \(251{,}01762\,\text{€}\). 3. Modell L erhält viermal denselben Zuwachs \(2000\,\text{€}\cdot\frac{x}{100}=20x\,\text{€}\). Insgesamt sind das \(80x\,\text{€}\). 4. Aus \(80x\,\text{€}=251{,}01762\,\text{€}\) folgt \(x=3{,}13772025\).

Antwort

\(x=3{,}13772025\,\%\), gerundet \(x\approx3{,}14\,\%\).
4137607
Frau Müller legt einen Gesamtbetrag von \(10\,000\,\text{€}\) auf zwei verschiedenen Konten an. Das erste Konto wird mit \(2\,\%\) pro Jahr verzinst, das zweite Konto mit \(3\,\%\). Nach einem Jahr erhält sie insgesamt \(260\,\text{€}\) an Zinsen. Wie viel Geld hat Frau Müller jeweils auf den beiden Konten angelegt?

Denkanstöße

- Welche zwei unbekannten Geldbeträge suchst du? - Welche Gleichung beschreibt die gesamte angelegte Summe? - Wie kannst du die beiden Zinserträge zusammen in einer zweiten Gleichung darstellen?

Lösung

1. Setze \(x\) für den Betrag auf dem ersten Konto und \(y\) für den Betrag auf dem zweiten Konto. 2. Die Bedingungen ergeben das Gleichungssystem \(\begin{cases}x+y=10\,000\\0{,}02x+0{,}03y=260\end{cases}\). 3. Aus der ersten Gleichung folgt \(x=10\,000-y\). Einsetzen in die zweite ergibt \(0{,}02(10\,000-y)+0{,}03y=260\). 4. Daraus folgt \(200+0{,}01y=260\), also \(y=6000\). 5. Mit der ersten Gleichung erhältst du \(x=4000\).

Antwort

Frau Müller hat \(4000\,\text{€}\) auf dem Konto mit \(2\,\%\) und \(6000\,\text{€}\) auf dem Konto mit \(3\,\%\) angelegt.
4142628
Zwei einfache Kreditmodelle werden mit \(360\) Tagen pro Jahr betrachtet. Lukas: \(1200\,\text{€}\) Kredit, \(10\,\%\) Jahreszins. Leonie: \(1500\,\text{€}\) Kredit, \(6\,\%\) Jahreszins. Für beide ist der Zinsbetrag direkt proportional zur Laufzeit \(t\) in Tagen. a) Stelle die proportionalen Funktionen \(Z_L(t)\) und \(Z_E(t)\) auf. b) Lukas zahlt nach \(90\) Tagen zurück. Nach wie vielen Tagen zahlt Leonie genau denselben Zinsbetrag?

Denkanstöße

- Bestimme für beide Personen den Zinsbetrag pro Tag. - Diese Tagesbeträge sind die Proportionalitätsfaktoren der beiden Funktionen. - Ermittle zuerst Lukas’ Funktionswert bei \(t=90\) und suche dann bei Leonie das zugehörige Argument.

Lösung

1. Lukas zahlt im Jahr \(1200\,\text{€}\cdot0{,}10=120\,\text{€}\), also \(\frac{1}{3}\,\text{€}\) pro Tag. Daher gilt \(Z_L(t)=\frac{1}{3}\,\text{€}\cdot t\). 2. Leonie zahlt im Jahr \(1500\,\text{€}\cdot0{,}06=90\,\text{€}\), also \(0{,}25\,\text{€}\) pro Tag. Daher gilt \(Z_E(t)=0{,}25\,\text{€}\cdot t\). 3. Lukas zahlt nach \(90\) Tagen \(Z_L(90)=30\,\text{€}\). 4. Für Leonie gilt \(0{,}25t=30\). Daher ist \(t=120\) Tage.

Antwort

a) \(Z_L(t)=\frac{1}{3}\,\text{€}\cdot t\), \(Z_E(t)=0{,}25\,\text{€}\cdot t\) b) \(120\) Tage
4142707
Ein Anfangswert beträgt \(3000\,\text{€}\). Im ersten Jahr wächst er um genau \(75\,\text{€}\), im zweiten Jahr anschließend um \(2\,\%\). a) Bestimme die prozentuale Zunahme im ersten Jahr und den zugehörigen Wachstumsfaktor \(q_1\). b) Gib den Wachstumsfaktor \(q_2\) des zweiten Jahres an und berechne den Endwert nach beiden Jahren. c) Bestimme die gesamte prozentuale Zunahme gegenüber dem Anfangswert.

Denkanstöße

- Beziehe die \(75\,\text{€}\) im ersten Jahr auf den Anfangswert. - Übersetze beide jährlichen Prozentänderungen in Wachstumsfaktoren. - Für die gesamte prozentuale Zunahme bleibt der ursprüngliche Wert von \(3000\,\text{€}\) der Bezugswert.

Lösung

1. Die Zunahme im ersten Jahr beträgt \(\frac{75}{3000}\cdot100\,\%=2{,}5\,\%\). Daher ist \(q_1=1{,}025\). 2. Nach dem ersten Jahr beträgt der Wert \(3000\,\text{€}\cdot1{,}025=3075\,\text{€}\). 3. Im zweiten Jahr ist \(q_2=1{,}02\). Damit ergibt sich \(3075\,\text{€}\cdot1{,}02=3136{,}50\,\text{€}\). 4. Die gesamte Zunahme beträgt \(136{,}50\,\text{€}\). Bezogen auf \(3000\,\text{€}\) sind das \(\frac{136{,}50}{3000}\cdot100\,\%=4{,}55\,\%\).

Antwort

a) \(2{,}5\,\%\), \(q_1=1{,}025\) b) \(q_2=1{,}02\), Endwert \(3136{,}50\,\text{€}\) c) Gesamte Zunahme \(4{,}55\,\%\)
4240247
Frau Weber legt ein Erbe von \(12\,000{,}00\,\text{€}\) auf zwei verschiedenen Sparkonten an. Das erste Konto wird mit \(1{,}5\,\%\) pro Jahr verzinst, das zweite mit \(2{,}5\,\%\). Nach genau einem Jahr ist das gesamte Guthaben beider Konten auf \(12\,230{,}00\,\text{€}\) angewachsen. Berechne, welcher Betrag auf jedem der beiden Konten ursprünglich angelegt wurde.

Denkanstöße

- Wie hoch sind die Zinsen insgesamt nach einem Jahr? - Welche Gleichung beschreibt das gesamte Anfangskapital? - Wie kannst du die beiden Zinserträge in einer zweiten Gleichung darstellen?

Lösung

1. Setze \(x\) und \(y\) für die beiden ursprünglichen Anlagebeträge. Die gesamten Zinsen betragen \(12\,230-12\,000=230\,\text{€}\). 2. Damit gilt \(\begin{cases}x+y=12\,000\\0{,}015x+0{,}025y=230\end{cases}\). 3. Aus der ersten Gleichung folgt \(y=12\,000-x\). Einsetzen in die zweite ergibt \(0{,}015x+0{,}025(12\,000-x)=230\). 4. Daraus folgt \(-0{,}01x=-70\), also \(x=7000\) und mit der ersten Gleichung \(y=5000\).

Antwort

Auf dem ersten Konto wurden \(7000{,}00\,\text{€}\), auf dem zweiten \(5000{,}00\,\text{€}\) angelegt.
4251987
Zwei Freunde vergleichen ihre Ersparnisse. Beide haben zu Beginn genau \(1000\,\text{€}\) auf ihrem Konto. - Konto A wächst in zwei aufeinanderfolgenden Jahren um jeweils \(4\,\%\). - Konto B wächst im ersten Jahr um \(2\,\%\) und im zweiten Jahr um \(6\,\%\). Untersuche durch Rechnung, auf welchem Konto nach den zwei Jahren ein höherer Betrag liegt. Begründe kurz, warum die Endbeträge trotz der gleichen Summe der Prozentsätze (\(4\,\% + 4\,\% = 8\,\%\) und \(2\,\% + 6\,\% = 8\,\%\)) unterschiedlich sind.

Denkanstöße

- Berechne für beide Konten den Kontostand nach jedem Jahr. - Verwende im zweiten Jahr jeweils den Kontostand nach dem ersten Jahr als neuen Grundwert. - Vergleiche anschließend die Produkte der beiden Wachstumsfaktoren.

Lösung

1. Berechnung für Konto A: - Nach dem 1. Jahr: \(1000\,\text{€} \cdot 1{,}04 = 1040\,\text{€}\). - Nach dem 2. Jahr: \(1040\,\text{€} \cdot 1{,}04 = 1081{,}60\,\text{€}\). 2. Berechnung für Konto B: - Nach dem 1. Jahr: \(1000\,\text{€} \cdot 1{,}02 = 1020\,\text{€}\). - Nach dem 2. Jahr: \(1020\,\text{€} \cdot 1{,}06 = 1081{,}20\,\text{€}\). 3. Vergleich: \(1081{,}60\,\text{€} > 1081{,}20\,\text{€}\). Auf Konto A liegt mehr Geld. 4. Begründung: Aufeinanderfolgende prozentuale Änderungen werden durch Multiplikation der Wachstumsfaktoren verknüpft. Für Konto A gilt \(1{,}04 \cdot 1{,}04 = 1{,}0816\), für Konto B \(1{,}02 \cdot 1{,}06 = 1{,}0812\). Gleiche Summen der Prozentsätze führen daher nicht zwingend zu gleichen Produkten der Wachstumsfaktoren.

Antwort

Nach zwei Jahren liegt auf Konto A mit \(1081{,}60\,\text{€}\) mehr Geld als auf Konto B mit \(1081{,}20\,\text{€}\). Die Endbeträge unterscheiden sich, weil die Wachstumsfaktoren multipliziert und nicht die Prozentsätze addiert werden.
4115987
Ein Anfangswert beträgt \(800\,\text{€}\). a) Prüfe mit einem Wachstumsfaktor, ob eine jährliche Zunahme um \(2{,}5\,\%\) nach drei Jahren mindestens \(860\,\text{€}\) ergibt. b) In einem zweiten Modell beträgt die Zunahme im ersten Jahr \(1\,\%\) und im zweiten Jahr \(2\,\%\). Welche prozentuale Zunahme ist im dritten Jahr mindestens nötig, damit nach drei Jahren \(860\,\text{€}\) erreicht werden? Runde die gesuchte Rate auf eine Dezimalstelle.

Denkanstöße

- Welcher Wachstumsfaktor gehört zu einer jährlichen Zunahme um \(2{,}5\,\%\)? - Fasse in b) zunächst die ersten beiden Jahre zu einem Zwischenwert zusammen. - Welcher Faktor muss diesen Zwischenwert auf den Zielwert bringen, und welche Prozentänderung gehört zu diesem Faktor?

Lösung

1. Bei einer jährlichen Zunahme um \(2{,}5\,\%\) ist der Wachstumsfaktor \(q=1{,}025\). 2. Nach drei Jahren gilt \(800\,\text{€}\cdot1{,}025^3=861{,}5125\,\text{€}\approx861{,}51\,\text{€}\). Das Ziel wird erreicht. 3. Im zweiten Modell gilt nach zwei Jahren \(800\,\text{€}\cdot1{,}01\cdot1{,}02=824{,}16\,\text{€}\). 4. Für den benötigten dritten Wachstumsfaktor \(q\) muss \(824{,}16\,\text{€}\cdot q=860\,\text{€}\) gelten. Daher ist \(q=\frac{860}{824{,}16}\approx1{,}0434867\). 5. Die zugehörige prozentuale Zunahme beträgt etwa \(4{,}3\,\%\).

Antwort

a) Ja. Nach drei Jahren sind es etwa \(861{,}51\,\text{€}\). b) Im dritten Jahr ist eine Zunahme um mindestens etwa \(4{,}3\,\%\) nötig.
4127387
Ein Anleger hat ein Kapital von \(12\,000\,\text{€}\) auf einem Konto angelegt, das mit \(1{,}2\,\%\) pro Jahr verzinst wird. Aufgrund einer Änderung der Marktbedingungen sinkt der Zinssatz für das gesamte Guthaben auf \(0{,}8\,\%\). Wie viel zusätzliches Kapital muss der Anleger sofort auf das Konto einzahlen, damit er trotz des gesunkenen Zinssatzes am Ende des Jahres denselben Zinsertrag erhält wie bei dem ursprünglichen Zinssatz?

Denkanstöße

- Berechne zuerst, wie viel Geld der Anleger unter den alten Bedingungen bekommen hätte. - Dieses Ergebnis ist nun dein Zielwert für die Zinsen unter den neuen Bedingungen. - Achte darauf, dass nach dem zusätzlichen Kapital gefragt ist, nicht nach dem Gesamtkapital.

Lösung

1. Berechnung des ursprünglichen Zinsertrags: \(Z = 12\,000\,\text{€} \cdot 0{,}012 = 144\,\text{€}\). 2. Berechnung des benötigten neuen Gesamtkapitals beim niedrigeren Zinssatz: \(K_{\text{neu}} = \frac{144\,\text{€}}{0{,}008} = 18\,000\,\text{€}\). 3. Berechnung des zusätzlich einzuzahlenden Betrags: \(18\,000\,\text{€} - 12\,000\,\text{€} = 6000\,\text{€}\).

Antwort

Der Anleger muss zusätzlich \(6000\,\text{€}\) einzahlen, um weiterhin einen Zinsertrag von \(144\,\text{€}\) zu erhalten.
4127957
Ein Startwert von \(4000\,\text{€}\) wird drei Jahre lang verändert. Option 1: in jedem Jahr Zunahme um \(2\,\%\). Option 2: Zunahmen um \(1\,\%\), \(2\,\%\) und \(3\,\%\). a) Gib die Wachstumsfaktoren an und berechne für beide Optionen den Endwert. Runde auf Cent. b) Begründe ohne neue Zahlenrechnung, ob sich der Endwert von Option 2 ändert, wenn die drei prozentualen Zunahmen in umgekehrter Reihenfolge auftreten. c) Erkläre, warum die gleiche Summe der drei Prozentzahlen nicht garantiert, dass beide Optionen denselben Endwert haben.

Denkanstöße

- Übersetze jede prozentuale Zunahme in einen Wachstumsfaktor. - Welche Rechenoperation verbindet aufeinanderfolgende Wachstumsfaktoren? - Überlege für b), welche Rolle die Reihenfolge von Faktoren bei einer Multiplikation spielt. - Vergleiche für c) nicht die Summen, sondern die Produkte der Faktoren.

Lösung

1. Option 1 verwendet dreimal den Faktor \(1{,}02\). Daher gilt \(4000\,\text{€}\cdot1{,}02^3=4244{,}832\,\text{€}\approx4244{,}83\,\text{€}\). 2. Option 2 verwendet die Faktoren \(1{,}01\), \(1{,}02\) und \(1{,}03\). Daher gilt \(4000\,\text{€}\cdot1{,}01\cdot1{,}02\cdot1{,}03=4244{,}424\,\text{€}\approx4244{,}42\,\text{€}\). 3. Bei einer Multiplikation ändert die Reihenfolge der Faktoren das Produkt nicht. Daher bleibt der Endwert von Option 2 bei umgekehrter Reihenfolge gleich. 4. Für aufeinanderfolgende prozentuale Änderungen ist das Produkt der Wachstumsfaktoren entscheidend. Gleiche Summen der Änderungsraten können zu verschiedenen Produkten führen.

Antwort

a) Option 1: Faktoren \(1{,}02; 1{,}02; 1{,}02\), Endwert etwa \(4244{,}83\,\text{€}\). Option 2: Faktoren \(1{,}01; 1{,}02; 1{,}03\), Endwert etwa \(4244{,}42\,\text{€}\). b) Der Endwert bleibt gleich. c) Entscheidend ist das Produkt der Wachstumsfaktoren, nicht die Summe der Prozentzahlen.

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