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Kostenlose Arbeitsblätter

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

Arithmetisches Mittel

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4387137
An einem Aussichtsturm wurden an sieben Vormittagen folgende Besucherzahlen gezählt: \(128; 143; 137; 151; 146; 132; 157\). Berechne die durchschnittliche Besucherzahl pro Vormittag.

Denkanstöße

- Fasse zuerst alle Beobachtungen zu einer Gesamtsumme zusammen. - Achte darauf, durch die Anzahl der Beobachtungen zu teilen. - Prüfe, ob dein Ergebnis zwischen dem kleinsten und größten Wert liegt.

Lösung

1. Summe der Besucherzahlen: \(994\). 2. Anzahl der Vormittage: \(7\). 3. Arithmetisches Mittel: \(994:7=142\).

Antwort

Die durchschnittliche Besucherzahl beträgt \(142\) pro Vormittag.
5563337
In vier Materialkisten liegen zusammen \(24\) Filzstifte. Die Kisten sind unterschiedlich gefüllt. Nun werden alle Stifte so umverteilt, dass in jeder Kiste gleich viele liegen. Wie viele Stifte liegen danach in jeder Kiste? Erkläre kurz, was dieser Ausgleichswert mit dem arithmetischen Mittel zu tun hat.

Denkanstöße

- Stelle dir vor, alle Stifte würden zuerst zusammengelegt. - Auf wie viele gleich große Gruppen soll die Gesamtmenge verteilt werden? - Das arithmetische Mittel kann als Wert einer gleichmäßigen Umverteilung verstanden werden.

Lösung

1. Die \(24\) Stifte werden gleichmäßig auf \(4\) Kisten verteilt: \(24:4=6\). 2. Das arithmetische Mittel beschreibt genau diesen Wert bei gleichmäßiger Verteilung: Jede Kiste hätte dann \(6\) Stifte.

Antwort

In jeder Kiste liegen danach \(6\) Stifte. Dieser Ausgleichswert ist das arithmetische Mittel der ursprünglichen Kistenfüllungen.
5563347
Bei \(6\) gleich gewichteten Messungen beträgt das arithmetische Mittel \(8\) Punkte. Wie groß ist die Summe aller sechs Messwerte?

Denkanstöße

- Überlege, wie Mittelwert, Anzahl der Werte und Gesamtsumme zusammenhängen. - Hier ist die Anzahl der Messwerte bekannt. - Arbeite von der Division bei der Mittelwertbildung rückwärts.

Lösung

1. Das arithmetische Mittel ist die Summe aller Werte geteilt durch ihre Anzahl. 2. Deshalb ist die Summe \(6\cdot 8=48\) Punkte.

Antwort

Die Summe aller sechs Messwerte beträgt \(48\) Punkte.
4121397
Auf einer Zahlengeraden soll die Zahl \(M\) jeweils genau zwischen zwei gegebenen Werten liegen. Bestimme \(M\) so, dass der Abstand von \(M\) zu beiden Werten gleich groß ist. a) \(12{,}4\) und \(18{,}6\) b) \(-5\) und \(3\) c) \(-\frac{1}{4}\) und \(\frac{3}{4}\) d) \(-2{,}5\) und \(-7{,}5\) Gib zu jeder Teilaufgabe auch die beiden gleichen Abstände an. Erkläre anschließend in einem Satz, warum die so gefundene Zahl zugleich das arithmetische Mittel der beiden Ausgangswerte ist.

Denkanstöße

- Betrachte nicht nur eine Rechenformel, sondern die Abstände auf der Zahlengeraden. - Ein gesuchter Mittelpunkt muss von beiden Ausgangswerten gleich weit entfernt sein. - Prüfe nach dem Finden von \(M\) beide Abstände getrennt. - Überlege abschließend, wie sich „genau in der Mitte“ mit dem arithmetischen Mittel verbinden lässt.

Lösung

1. Für a) liegt \(M=15{,}5\). Es gilt \(15{,}5-12{,}4=3{,}1\) und \(18{,}6-15{,}5=3{,}1\). 2. Für b) liegt \(M=-1\). Die Abstände sind \((-1)-(-5)=4\) und \(3-(-1)=4\). 3. Für c) liegt \(M=\frac{1}{4}\). Die Abstände sind \(\frac{1}{4}-(-\frac{1}{4})=\frac{1}{2}\) und \(\frac{3}{4}-\frac{1}{4}=\frac{1}{2}\). 4. Für d) liegt \(M=-5\). Die Abstände sind \((-5)-(-7{,}5)=2{,}5\) und \((-2{,}5)-(-5)=2{,}5\). 5. Der Punkt mit gleichem Abstand zu beiden Endwerten liegt genau in deren Mitte; sein Wert ist deshalb \(\frac{a+b}{2}\), also das arithmetische Mittel der beiden Endwerte.

Antwort

a) \(M=15{,}5\); beide Abstände \(3{,}1\) b) \(M=-1\); beide Abstände \(4\) c) \(M=\frac{1}{4}\); beide Abstände \(\frac{1}{2}\) d) \(M=-5\); beide Abstände \(2{,}5\) Die Zahl mit gleichem Abstand zu beiden Endwerten liegt genau in deren Mitte und ist daher ihr arithmetisches Mittel.
4139247
Gegeben ist der Term \(x^2+5\). Berechne das arithmetische Mittel der Termwerte für \(x=1\), \(2\), \(3\), \(4\) und \(5\).

Denkanstöße

- Berechne zuerst für jeden der fünf vorgegebenen Werte den zugehörigen Termwert. - Addiere anschließend alle fünf Termwerte. - Teile die Summe durch die Anzahl der berechneten Werte.

Lösung

1. Die fünf Termwerte sind \(6\), \(9\), \(14\), \(21\) und \(30\). 2. Ihre Summe ist \(6+9+14+21+30=80\). 3. Das arithmetische Mittel ist \(80:5=16\).

Antwort

Das arithmetische Mittel der Termwerte ist \(16\).
4318517
Das Säulendiagramm zeigt die gemessenen Höchsttemperaturen an den einzelnen Wochentagen einer Woche im Mai. Berechne das arithmetische Mittel der Höchsttemperaturen dieser Woche.
Abbildung zur Aufgabe 431851

Denkanstöße

- Lies für jeden Wochentag genau einen Temperaturwert aus dem Diagramm ab. - Welche zwei Schritte gehören zur Berechnung des arithmetischen Mittels mehrerer Werte? - Prüfe, ob dein Ergebnis zwischen dem kleinsten und dem größten Tageswert liegt.

Lösung

1. Aus dem Diagramm liest man \(15\,^\circ\text{C}\), \(18\,^\circ\text{C}\), \(20\,^\circ\text{C}\), \(17\,^\circ\text{C}\), \(14\,^\circ\text{C}\), \(13\,^\circ\text{C}\) und \(15\,^\circ\text{C}\) ab. 2. Die Summe beträgt \(15+18+20+17+14+13+15=112\). 3. Das arithmetische Mittel ist \(112:7=16\,^\circ\text{C}\).

Antwort

Das arithmetische Mittel beträgt \(16\,^\circ\text{C}\).
4351167
In einer Wohnanlage wurde gezählt, wie viele Fahrräder pro Haushalt vorhanden sind. Das Punktdiagramm zeigt die Verteilung für \(40\) Haushalte. Berechne das arithmetische Mittel der Fahrräder pro Haushalt.
Abbildung zur Aufgabe 435116

Denkanstöße

- Lies für jede mögliche Fahrradanzahl ab, wie viele Haushalte dazu gehören. - Wie erhältst du aus einem Wert und seiner Häufigkeit den Beitrag zur Gesamtzahl aller Fahrräder? - Teile am Ende die Gesamtzahl der Fahrräder durch die Zahl der Haushalte.

Lösung

1. Aus dem Diagramm liest man die Häufigkeiten \(4,8,12,10,4,2\) für \(0,1,2,3,4,5\) Fahrräder ab. 2. Die Gesamtzahl der Fahrräder ist \(0\cdot4+1\cdot8+2\cdot12+3\cdot10+4\cdot4+5\cdot2=88\). 3. Das arithmetische Mittel beträgt \(88:40=2{,}2\) Fahrräder pro Haushalt.

Antwort

Das arithmetische Mittel beträgt \(2{,}2\) Fahrräder pro Haushalt.
4351197
In einer Schulklasse wurde die Anzahl der Geschwister erhoben. Das Punktdiagramm zeigt die Verteilung. a) Wie viele Kinder haben an der Erhebung teilgenommen? b) Wie viele Kinder haben mehr als ein Geschwister? c) Berechne die durchschnittliche Anzahl der Geschwister pro Kind.
Abbildung zur Aufgabe 435119

Denkanstöße

- Zähle für a) alle Punkte beziehungsweise Häufigkeiten zusammen. - Welche möglichen Geschwisterzahlen gehören zu „mehr als ein Geschwister“? - Für den Durchschnitt brauchst du zuerst die Gesamtzahl aller Geschwister in der Klasse.

Lösung

1. Die Gesamtzahl der Kinder ist \(2+5+8+6+4=25\). 2. Mehr als ein Geschwister haben die Kinder mit \(2,3\) oder \(4\) Geschwistern: \(8+6+4=18\). 3. Die Gesamtzahl aller Geschwister ist \(0\cdot2+1\cdot5+2\cdot8+3\cdot6+4\cdot4=55\). 4. Das arithmetische Mittel beträgt \(55:25=2{,}2\) Geschwister pro Kind.

Antwort

a) \(25\) Kinder b) \(18\) Kinder c) \(2{,}2\) Geschwister pro Kind
4387167
Eine Drohnen-AG erzielt bei vier Parcoursläufen durchschnittlich \(30{,}5\) Punkte. Im fünften Lauf erreicht sie \(38\) Punkte. Berechne den neuen Punktedurchschnitt.

Denkanstöße

- Der bisherige Durchschnitt gehört zu vier Ergebnissen. - Bestimme zuerst die bisherige Gesamtsumme. - Nach dem neuen Lauf ändert sich auch die Anzahl der Ergebnisse.

Lösung

1. Bisherige Gesamtpunktzahl: \(30{,}5\cdot 4=122\). 2. Neue Gesamtpunktzahl: \(122+38=160\). 3. Neuer Durchschnitt: \(160:5=32\).

Antwort

Der neue Punktedurchschnitt beträgt \(32\) Punkte.
4387197
Das Säulendiagramm zeigt, wie viele fehlerfreie Holzbauteile sechs Prüfstationen in einer Stunde kontrolliert haben. Berechne die durchschnittliche Anzahl fehlerfreier Teile pro Station.
Abbildung zur Aufgabe 438719

Denkanstöße

- Lies für jede der sechs Stationen den Säulenwert ab und notiere alle sechs Werte. - Für den Durchschnitt brauchst du die Summe aller kontrollierten fehlerfreien Teile. - Teile diese Summe durch die Anzahl der Stationen.

Lösung

1. Aus dem Diagramm liest man die Werte \(14;18;13;17;17;11\) ab. 2. Die Summe ist \(14+18+13+17+17+11=90\). 3. Das arithmetische Mittel beträgt \(90:6=15\).

Antwort

Im Durchschnitt sind es \(15\) fehlerfreie Teile pro Station.
4387257
In einem Kühlraum werden sieben Abweichungen von der Solltemperatur notiert: \(-3\,^\circ\text{C};\,-1\,^\circ\text{C};\,2\,^\circ\text{C};\,4\,^\circ\text{C};\,-2\,^\circ\text{C};\,0\,^\circ\text{C};\,7\,^\circ\text{C}\). Berechne die mittlere Abweichung.

Denkanstöße

- Beachte die Vorzeichen beim Addieren der Abweichungen. - Positive und negative Abweichungen können sich teilweise ausgleichen. - Teile die Summe anschließend durch die Anzahl der Messwerte.

Lösung

1. Die Summe der Abweichungen ist \(-3-1+2+4-2+0+7=7\). 2. Es gibt \(7\) Messwerte. 3. Das arithmetische Mittel beträgt \(7:7=1\). Die mittlere Abweichung beträgt also \(1\,^\circ\text{C}\).

Antwort

Die mittlere Abweichung beträgt \(1\,^\circ\text{C}\).
4387267
Sechs Teams bauen denselben kleinen Bühnenstand auf. Ihre Zeiten sind \(11{,}5\,\text{min}; 12{,}2\,\text{min}; 10{,}8\,\text{min}; 13{,}1\,\text{min}; 12{,}4\,\text{min}; 12{,}6\,\text{min}\). Berechne die durchschnittliche Aufbauzeit auf eine Dezimalstelle gerundet.

Denkanstöße

- Achte beim Addieren auf das Dezimalkomma. - Runde erst nach der Division. - Kontrolliere, zwischen welchen Messwerten das Ergebnis liegen muss.

Lösung

1. Summe der Zeiten: \(72{,}6\) Minuten. 2. Mittelwert: \(72{,}6:6=12{,}1\) Minuten. 3. Auf eine Dezimalstelle gerundet: \(12{,}1\) Minuten.

Antwort

Die durchschnittliche Aufbauzeit beträgt gerundet \(12{,}1\,\text{min}\).
4387817
Zwei gleich große Tanzgruppen mit jeweils \(15\) Mitgliedern üben durchschnittlich \(7{,}2\) beziehungsweise \(8{,}4\) Stunden pro Monat. Darf man für beide Gruppen zusammen den Mittelwert der beiden Gruppenmittel bilden? Begründe und berechne ihn.

Denkanstöße

- Vergleiche zuerst die Gruppengrößen. - Gleiche Gruppengrößen bedeuten gleiche Gewichte. - Prüfe das Ergebnis auch über die Gesamtsummen.

Lösung

1. Beide Gruppenmittel vertreten gleich viele Personen. 2. Daher dürfen die beiden Mittelwerte gleich gewichtet werden. 3. Gemeinsamer Mittelwert: \((7{,}2+8{,}4):2=7{,}8\) Stunden. 4. Die Rechnung über die Gesamtsummen liefert ebenfalls \(7{,}8\) Stunden.

Antwort

Ja. Wegen der gleichen Gruppengrößen beträgt der gemeinsame Durchschnitt \(7{,}8\,\text{h}\) pro Monat.
4387997
Fünf Teams besitzen \(2; 5; 7; 10; 16\) Wasserkanister. Alle Kanister sollen so umverteilt werden, dass jedes Team gleich viele erhält. a) Wie viele Kanister erhält dann jedes Team? b) Welcher Mittelwert beschreibt diese gleichmäßige Umverteilung?

Denkanstöße

- Stelle dir vor, alle Kanister kämen zuerst in einen gemeinsamen Vorrat. - Welche Rechnung beschreibt anschließend eine gleichmäßige Verteilung auf fünf Teams? - Überlege, welcher Mittelwert genau die Bedeutung „gleicher Anteil nach Umverteilung“ hat.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(2+5+7+10+16=40\) Kanister. 2. Bei gleichmäßiger Verteilung erhält jedes der fünf Teams \(40:5=8\) Kanister. 3. Diese Ausgleichszahl ist das arithmetische Mittel. Der Median der ursprünglichen Daten ist dagegen \(7\) und beschreibt die Umverteilung nicht.

Antwort

a) \(8\) Kanister b) Das arithmetische Mittel.
5523897
In vier Körben liegen \(6\), \(8\), \(11\) und \(15\) Äpfel. Alle Äpfel werden so umverteilt, dass am Ende in jedem Korb gleich viele liegen. a) Wie viele Äpfel liegen dann in jedem Korb? b) Vergleiche jeden ursprünglichen Wert mit dieser Zahl. Erkläre daran, warum sich die Abweichungen nach unten und nach oben genau ausgleichen.

Denkanstöße

- Welche Gesamtzahl von Äpfeln bleibt beim Umverteilen unverändert? - Was bedeutet „gleichmäßig auf vier Körbe verteilt“ für die Anzahl pro Korb? - Vergleiche danach jeden Ausgangswert mit der gemeinsamen Zielzahl und trenne fehlende von überschüssigen Äpfeln.

Lösung

1. Insgesamt liegen \(6+8+11+15=40\) Äpfel in den vier Körben. 2. Bei gleichmäßiger Verteilung erhält jeder Korb \(40:4=10\) Äpfel. Dieser Wert ist zugleich das arithmetische Mittel \(\bar{x}=10\). 3. Gegenüber \(10\) fehlen in den ersten beiden Körben \(4\) und \(2\) Äpfel, zusammen \(6\). In den beiden anderen Körben liegen \(1\) und \(5\) Äpfel mehr, ebenfalls zusammen \(6\). 4. Die positiven und negativen Abweichungen vom Mittelwert gleichen sich daher aus; ihre Summe ist \(0\).

Antwort

a) In jedem Korb liegen nach der Umverteilung \(10\) Äpfel. b) Die Abweichungen von \(10\) sind \(-4,-2,+1,+5\). Die fehlenden \(6\) Äpfel entsprechen genau den überschüssigen \(6\) Äpfeln, daher ist die Summe der Abweichungen \(0\).
4121407
An fünf aufeinanderfolgenden Tagen wurden um 12:00 Uhr folgende Temperaturen gemessen: \(14\,^\circ\text{C}\), \(17\,^\circ\text{C}\), \(13\,^\circ\text{C}\), \(16\,^\circ\text{C}\) und \(15\,^\circ\text{C}\). a) Berechne die Durchschnittstemperatur dieser fünf Tage. b) Am sechsten Tag wird eine weitere Messung durchgeführt. Welche Temperatur muss an diesem Tag gemessen werden, damit die Durchschnittstemperatur der sechs Tage genau \(16\,^\circ\text{C}\) beträgt?

Denkanstöße

- Wie groß muss die Gesamtsumme aller Werte sein, wenn du den gewünschten Durchschnitt und die Anzahl der Werte kennst? - Vergleiche die benötigte Gesamtsumme für sechs Tage mit der Summe der ersten fünf Tage.

Lösung

1. Berechnung des Durchschnitts für a): Summe der Werte \(14 + 17 + 13 + 16 + 15 = 75\). Division durch die Anzahl der Tage: \(75 : 5 = 15\). Der Durchschnitt beträgt \(15\,^\circ\text{C}\). 2. Berechnung für b): Damit der Durchschnitt von sechs Tagen \(16\,^\circ\text{C}\) beträgt, muss die Summe der sechs Temperaturwerte \(6 \cdot 16 = 96\) betragen. 3. Bestimmung des fehlenden Wertes: Die Summe der bisherigen fünf Temperaturwerte ist \(75\). Die Differenz ist \(96 - 75 = 21\). Am sechsten Tag müssen \(21\,^\circ\text{C}\) gemessen werden.

Antwort

a) \(15\,^\circ\text{C}\) b) \(21\,^\circ\text{C}\)
4121417
Eine Basketballspielerin hat in den ersten vier Spielen der Saison im Durchschnitt \(18\) Punkte erzielt. a) Wie viele Punkte hat sie insgesamt in diesen vier Spielen erzielt? b) Im fünften Spiel erzielt sie \(28\) Punkte. Berechne den neuen Punktedurchschnitt nach fünf Spielen. c) Im sechsten Spiel soll ihr Durchschnitt wieder genau \(18\) Punkte betragen. Bestimme die nötige Punktzahl, indem du ausschließlich mit den Abweichungen vom Zielwert \(18\) argumentierst: Wie muss der Überschuss aus dem fünften Spiel ausgeglichen werden? Eine Begründung nur über die Soll-Gesamtsumme von sechs Spielen reicht für c) nicht aus.

Denkanstöße

- Für a) hängt die Gesamtsumme mit Anzahl und Durchschnitt zusammen. - Für b) kommt genau ein neuer Wert zur bisherigen Summe hinzu. - Betrachte bei c) den Zielwert \(18\) als Nulllinie für Abweichungen. - Welche positive Abweichung hat das fünfte Spiel gegenüber \(18\), und welche negative Abweichung muss sie ausgleichen?

Lösung

1. In den ersten vier Spielen beträgt die Gesamtsumme \(4\cdot18=72\) Punkte. 2. Nach dem fünften Spiel beträgt die Summe \(72+28=100\) Punkte; der Durchschnitt ist \(100:5=20\) Punkte. 3. Für c) wird der Zielwert \(18\) als Bezug genommen. Das fünfte Spiel liegt mit \(28-18=10\) Punkten um \(10\) Punkte über dem Zielwert. 4. Damit die Abweichungen vom Zielwert nach dem sechsten Spiel wieder ausgeglichen sind, muss das sechste Spiel um \(10\) Punkte unter \(18\) liegen. 5. Daher werden im sechsten Spiel \(18-10=8\) Punkte benötigt.

Antwort

a) \(72\) Punkte b) \(20\) Punkte c) \(8\) Punkte. Das fünfte Spiel liegt \(10\) Punkte über dem Zielwert \(18\); deshalb muss das sechste Spiel \(10\) Punkte darunter liegen.
4126977
In einer Basketball-AG wurde gezählt, wie viele Körbe die einzelnen Mitglieder im Training erzielt haben. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst: <table> <tr><td>Erzielte Körbe</td><td>\(4\)</td><td>\(6\)</td><td>\(10\)</td><td>\(12\)</td><td>\(15\)</td></tr> <tr><td>Anzahl der Jugendlichen</td><td>\(3\)</td><td>\(7\)</td><td>\(8\)</td><td>\(5\)</td><td>\(2\)</td></tr> </table> a) Berechne das arithmetische Mittel der erzielten Körbe pro Person. b) Erkläre, warum man dafür nicht einfach \((4+6+10+12+15):5\) rechnen darf.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele einzelne Beobachtungen hinter der Häufigkeitstabelle stehen. - Wie kannst du aus einem Wert und seiner Häufigkeit den Beitrag dieses Werts zur Gesamtsumme bestimmen? - Prüfe bei der vorgeschlagenen Rechnung in b), ob jede Person gleich stark in den Durchschnitt eingeht.

Lösung

1. Insgesamt haben \(3+7+8+5+2=25\) Jugendliche teilgenommen. 2. Die Gesamtzahl der Körbe ist \(4\cdot3+6\cdot7+10\cdot8+12\cdot5+15\cdot2=224\). 3. Das arithmetische Mittel ist \(224:25=8{,}96\) Körbe pro Person. 4. Die fünf Korbzahlen treten unterschiedlich oft auf. Deshalb müssen sie entsprechend ihren Häufigkeiten berücksichtigt werden; der Ausdruck mit nur fünf Summanden würde jede Korbzahl fälschlich gleich stark gewichten.

Antwort

a) Das arithmetische Mittel beträgt \(8{,}96\) Körbe pro Person. b) Die Korbzahlen kommen unterschiedlich häufig vor. Deshalb müssen die Häufigkeiten beim Mittelwert mitberücksichtigt werden.
4139257
Gegeben ist der Term \(1{,}5x^2-4{,}5\). Bestimme mithilfe einer Tabellenkalkulation oder durch schrittweise Rechnung das arithmetische Mittel der Termwerte für \(x\in\{-2;-1{,}5;-0{,}5;0{,}5;1{,}5;2\}\).

Denkanstöße

- Berechne für alle sechs vorgegebenen Werte den Termwert oder trage eine passende Formel in eine Tabellenkalkulation ein. - Nutze, dass \(x^2\) für \(x\) und \(-x\) denselben Wert hat. - Addiere die sechs Termwerte und teile die Summe anschließend durch \(6\).

Lösung

1. Für \(x=-2,-1{,}5,-0{,}5,0{,}5,1{,}5,2\) ergeben sich die Termwerte \(1{,}5\), \(-1{,}125\), \(-4{,}125\), \(-4{,}125\), \(-1{,}125\), \(1{,}5\). 2. Ihre Summe ist \(-7{,}5\). 3. Das arithmetische Mittel ist \(-7{,}5:6=-1{,}25\).

Antwort

Das arithmetische Mittel der Termwerte ist \(-1{,}25\).
4240677
Zwei Gruppen von Jugendlichen nehmen an einem Quiz-Wettbewerb teil. In Gruppe A sind \(n\) Personen, die im Durchschnitt \(a\) Punkte erreicht haben. In Gruppe B sind \(m\) Personen, die im Durchschnitt \(b\) Punkte erzielt haben. a) Stelle einen Term für die Gesamtpunktzahl aller Jugendlichen beider Gruppen auf. b) Stelle einen Term für den Punktedurchschnitt aller Teilnehmer auf. c) Vereinfache den Term aus Teil b) für den Fall, dass beide Gruppen gleich viele Mitglieder haben (\(n = m\)). Welchen bekannten Mittelwert erhältst du?

Denkanstöße

- Wie berechnet man die Summe aller Werte, wenn man den Durchschnitt und die Anzahl der Werte kennt? - Überlege, wie man den Gesamtdurchschnitt aus einer Gesamtsumme und einer Gesamtanzahl bildet. - Was passiert im Bruch, wenn du im Zähler eine Variable ausklammern kannst, die auch im Nenner steht?

Lösung

1. Berechnung der Gesamtpunkte von Gruppe A: Das Produkt aus der Anzahl der Personen \(n\) und dem Durchschnitt \(a\) ergibt \(na\). 2. Berechnung der Gesamtpunkte von Gruppe B: Das Produkt aus der Anzahl der Personen \(m\) und dem Durchschnitt \(b\) ergibt \(mb\). 3. Gesamtsumme der Punkte: Addition der Teilergebnisse führt zu \(na + mb\). 4. Gesamtzahl der Teilnehmer: Addition der Personenanzahl beider Gruppen ergibt \(n + m\). 5. Gesamtdurchschnitt: Division der Gesamtpunkte durch die Gesamtanzahl der Teilnehmer ergibt den Term \(\frac{na + mb}{n + m}\). 6. Spezialfall \(n = m\): Einsetzen von \(n\) für \(m\) ergibt \(\frac{na + nb}{n + n} = \frac{n(a + b)}{2n}\). Durch Kürzen von \(n\) erhält man \(\frac{a + b}{2}\), was dem arithmetischen Mittel der beiden Gruppendurchschnitte entspricht.

Antwort

a) \(na + mb\) b) \(\frac{na + mb}{n + m}\) c) \(\frac{a+b}{2}\) (arithmetisches Mittel)
4317367
Eine Gruppe von Jugendlichen wurde nach ihrem wöchentlichen Taschengeld befragt. Das Punktdiagramm zeigt die Verteilung der Antworten. a) Berechne das arithmetische Mittel des wöchentlichen Taschengeldes. b) Das Ergebnis aus a) ist kein Taschengeldbetrag, der im Diagramm vorkommt. Erkläre, warum das trotzdem möglich ist.
Abbildung zur Aufgabe 431736

Denkanstöße

- Lies aus dem Punktdiagramm ab, wie oft jeder Taschengeldbetrag vorkommt. - Überlege, wie du aus den Beträgen und ihren Häufigkeiten die Gesamtsumme aller Taschengeldzahlungen erhältst. - Muss ein Durchschnitt immer einer der ursprünglichen Einzelwerte sein?

Lösung

1. Aus dem Diagramm ergeben sich \(3+5+6+4+2=20\) Jugendliche. 2. Die Summe aller Taschengeldbeträge ist \(3\cdot10\,\text{€}+5\cdot15\,\text{€}+6\cdot20\,\text{€}+4\cdot25\,\text{€}+2\cdot30\,\text{€}=385\,\text{€}\). 3. Das arithmetische Mittel beträgt \(385\,\text{€}:20=19{,}25\,\text{€}\). 4. Ein arithmetisches Mittel beschreibt einen rechnerischen Ausgleichswert. Es muss nicht selbst als beobachteter Einzelwert vorkommen.

Antwort

a) Das arithmetische Mittel beträgt \(19{,}25\,\text{€}\). b) Ein arithmetisches Mittel muss kein tatsächlich beobachteter Wert sein; es ist der rechnerische Ausgleichswert der Daten.
4317857
In einem Säulendiagramm ist die tägliche Abweichung des Wasserstands eines Sees vom normalen Mittelwert (in \(\text{cm}\)) für eine Woche von Tag 1 bis Tag 7 dargestellt. Bestimme das arithmetische Mittel dieser Abweichungen für die gesamte Woche.
Abbildung zur Aufgabe 431785

Denkanstöße

- Wie berechnet man das arithmetische Mittel einer Reihe von Werten? - Lies die Säulenhöhen sorgfältig an der Skala ab und achte besonders auf die Vorzeichen. - Durch welche Anzahl musst du die Summe aller Tageswerte teilen?

Lösung

1. Addiere die sieben Abweichungen aus dem Diagramm: \(12+8+(-4)+(-10)+(-15)+(-3)+5=-7\,\text{cm}\). 2. Teile die Summe durch die Anzahl der Tage: \((-7):7=-1\,\text{cm}\). 3. Das arithmetische Mittel der Abweichungen beträgt \(-1\,\text{cm}\).

Antwort

Das arithmetische Mittel der Abweichungen beträgt \(-1\,\text{cm}\).
4318177
Die Klasse 7b hat im Rahmen eines Schulprojekts an fünf aufeinanderfolgenden Tagen die tägliche Sonnenscheindauer gemessen. Die Ergebnisse sind im folgenden Diagramm dargestellt. a) Bestimme die durchschnittliche Sonnenscheindauer pro Tag (das arithmetische Mittel) für diese fünf Tage (Montag bis Freitag). b) Am Samstag schien die Sonne so lang, dass sich die durchschnittliche Sonnenscheindauer über alle sechs Tage (Montag bis Samstag) auf genau \(6{,}5\) Stunden erhöht hat. Wie viele Stunden schien die Sonne am Samstag?
Abbildung zur Aufgabe 431817

Denkanstöße

- Lies zuerst die Werte für jeden der fünf Tage sorgfältig aus dem Diagramm ab. - Wie berechnet man im Allgemeinen den Durchschnitt einer Reihe von Zahlen? - Wenn du den Durchschnitt für sechs Tage kennst, wie kannst du daraus die Gesamtsumme der Stunden für diese sechs Tage bestimmen? - Wie hilft dir der Vergleich der Gesamtsumme für fünf Tage und der Gesamtsumme für sechs Tage, den Wert für den Samstag zu finden?

Lösung

1. Lies die Werte für die fünf Tage aus dem Diagramm ab: Montag: \(6\,\text{h}\), Dienstag: \(8\,\text{h}\), Mittwoch: \(4\,\text{h}\), Donnerstag: \(9\,\text{h}\), Freitag: \(3\,\text{h}\). 2. Berechne die Summe der Sonnenscheinstunden von Montag bis Freitag: \(6 + 8 + 4 + 9 + 3 = 30\) Stunden. 3. Berechne das arithmetische Mittel für diese 5 Tage: \(\frac{30}{5} = 6\) Stunden pro Tag. 4. Berechne die benötigte Gesamtsumme der Stunden für 6 Tage, um einen Durchschnitt von \(6{,}5\) Stunden zu erreichen: \(6 \cdot 6{,}5 = 39\) Stunden. 5. Ziehe die Summe der ersten 5 Tage von der Gesamtsumme für 6 Tage ab, um die Stunden für Samstag zu erhalten: \(39 - 30 = 9\) Stunden.

Antwort

a) Die durchschnittliche Sonnenscheindauer beträgt \(6\) Stunden. b) Am Samstag schien die Sonne \(9\) Stunden.
4318647
Das Säulendiagramm zeigt das wöchentliche Taschengeld von sechs Freunden: Anna, Ben, Clara, David, Emily und Felix. a) Berechne das arithmetische Mittel des wöchentlichen Taschengelds der sechs Freunde. b) Felix behauptet: „Wenn Clara \(3\,\text{€}\) weniger bekäme und David \(3\,\text{€}\) mehr, würde sich der Mittelwert ändern.“ Hat Felix recht? Begründe deine Antwort.
Abbildung zur Aufgabe 431864

Denkanstöße

- Wie liest man die einzelnen Werte aus einem Säulendiagramm ab? - Erinnere dich daran, wie man den Durchschnitt (das arithmetische Mittel) einer Gruppe von Zahlen berechnet. Welche Rechenschritte sind dafür nötig? - Wenn sich ein Wert verringert und ein anderer um denselben Betrag erhöht, was passiert dann mit der Gesamtsumme der Werte?

Lösung

1. Zuerst liest man die Taschengeldbeträge der sechs Freunde aus dem Diagramm ab: - Anna: \(8\,\text{€}\) - Ben: \(12\,\text{€}\) - Clara: \(15\,\text{€}\) - David: \(6\,\text{€}\) - Emily: \(10\,\text{€}\) - Felix: \(9\,\text{€}\) Die Summe dieser Beträge ist: \(8 + 12 + 15 + 6 + 10 + 9 = 60\,\text{€}\). Da es sich um 6 Personen handelt, wird die Summe durch 6 geteilt, um das arithmetische Mittel zu berechnen: \(60\,\text{€} {:} 6 = 10\,\text{€}\). Das arithmetische Mittel beträgt somit \(10\,\text{€}\). 2. Wenn Clara \(3\,\text{€}\) weniger und David \(3\,\text{€}\) mehr bekäme, ändert sich die Gesamtsumme nicht, da sich die Verringerung und die Erhöhung gegenseitig ausgleichen (\(-3\,\text{€} + 3\,\text{€} = 0\,\text{€}\)). Da die Summe weiterhin \(60\,\text{€}\) beträgt und die Anzahl der Personen gleich bleibt, bleibt auch das arithmetische Mittel unverändert bei \(10\,\text{€}\). Felix hat also unrecht.

Antwort

a) Das arithmetische Mittel des wöchentlichen Taschengelds beträgt \(10\,\text{€}\). b) Nein, Felix hat nicht recht. Da sich die Verringerung bei Clara und die Erhöhung bei David gegenseitig ausgleichen, bleibt die Gesamtsumme (\(60\,\text{€}\)) und damit auch das arithmetische Mittel (\(10\,\text{€}\)) unverändert.
4350987
Das Säulendiagramm zeigt die Erntemengen eines Apfelbaums in Kilogramm über einen Zeitraum von fünf Jahren. a) Lies die Erntemengen für die Jahre 1 bis 5 aus dem Diagramm ab und berechne das arithmetische Mittel. b) Im 6. Jahr werden \(85\,\text{kg}\) Äpfel geerntet. Berechne das neue arithmetische Mittel für den gesamten Zeitraum von sechs Jahren.
Abbildung zur Aufgabe 435098

Denkanstöße

- Lies die fünf Säulenwerte sorgfältig an der vertikalen Skala ab. - Für das arithmetische Mittel brauchst du die Summe aller betrachteten Erntemengen und deren Anzahl. - Überlege für b), welche Größe sich durch das sechste Jahr sowohl bei der Summe als auch bei der Anzahl der Werte ändert.

Lösung

1. Aus dem Diagramm liest man \(45\,\text{kg}\), \(60\,\text{kg}\), \(40\,\text{kg}\), \(80\,\text{kg}\) und \(50\,\text{kg}\) ab. 2. Die Summe der ersten fünf Erntemengen beträgt \(45+60+40+80+50=275\,\text{kg}\). 3. Das arithmetische Mittel für fünf Jahre ist \(275\,\text{kg}:5=55\,\text{kg}\). 4. Mit dem sechsten Jahr beträgt die Gesamtsumme \(275\,\text{kg}+85\,\text{kg}=360\,\text{kg}\). 5. Das neue arithmetische Mittel ist \(360\,\text{kg}:6=60\,\text{kg}\).

Antwort

a) Jahr 1: \(45\,\text{kg}\), Jahr 2: \(60\,\text{kg}\), Jahr 3: \(40\,\text{kg}\), Jahr 4: \(80\,\text{kg}\), Jahr 5: \(50\,\text{kg}\); arithmetisches Mittel: \(55\,\text{kg}\). b) Das neue arithmetische Mittel beträgt \(60\,\text{kg}\).
4351217
In einer Fußballsaison hat der FC Mathe-Kick in \(20\) Spielen unterschiedlich viele Tore erzielt. Das Punktdiagramm zeigt, wie oft jede Toranzahl vorkam. a) Berechne die durchschnittliche Anzahl der Tore pro Spiel. b) In wie vielen Spielen wich die Toranzahl um höchstens \(0{,}5\) vom berechneten Durchschnitt ab?
Abbildung zur Aufgabe 435121

Denkanstöße

- Lies aus dem Punktdiagramm ab, wie oft jede Toranzahl vorkommt. - Wie kannst du daraus die Gesamtzahl aller Tore in den \(20\) Spielen bestimmen? - Welche ganzzahligen Toranzahlen liegen höchstens \(0{,}5\) vom berechneten Mittelwert entfernt?

Lösung

1. Aus dem Diagramm liest man die Häufigkeiten \(4,7,5,3,1\) für \(0,1,2,3,4\) Tore ab. 2. Die Gesamtzahl der Tore ist \(0\cdot4+1\cdot7+2\cdot5+3\cdot3+4\cdot1=30\). 3. Das arithmetische Mittel ist \(30:20=1{,}5\) Tore pro Spiel. 4. Eine Abweichung von höchstens \(0{,}5\) bedeutet hier eine Toranzahl von \(1\) oder \(2\). Dafür gibt es \(7+5=12\) Spiele.

Antwort

a) \(1{,}5\) Tore pro Spiel b) \(12\) Spiele
4351247
In einer 7. Klasse wurde im Sportunterricht die Wurfweite beim Schlagballweitwurf gemessen. Das Punktdiagramm zeigt die Verteilung der erzielten Weiten. a) Wie viele Schülerinnen und Schüler sind insgesamt in der Klasse? b) Berechne die durchschnittliche Wurfweite der Klasse. c) Angenommen, im nächsten Jahr verbessert jedes Kind seine Weite um genau \(3\,\text{m}\). Wie verändert sich dadurch das arithmetische Mittel? Begründe kurz.
Abbildung zur Aufgabe 435124

Denkanstöße

- Lies ab, wie oft jede Wurfweite vorkommt, und addiere diese Häufigkeiten. - Für den Durchschnitt muss jede Wurfweite so oft berücksichtigt werden, wie sie im Diagramm vorkommt. - Überlege für c), was mit jedem einzelnen Summanden passiert, wenn alle Werte um denselben Betrag steigen.

Lösung

1. Insgesamt sind es \(2+6+9+5+3=25\) Schülerinnen und Schüler. 2. Die Summe aller Wurfweiten beträgt \(10\cdot2+15\cdot6+20\cdot9+25\cdot5+30\cdot3=505\,\text{m}\). 3. Das arithmetische Mittel ist \(505\,\text{m}:25=20{,}2\,\text{m}\). 4. Wenn jeder Einzelwert um \(3\,\text{m}\) steigt, steigt auch die Summe pro Person um denselben Betrag. Daher erhöht sich das arithmetische Mittel um \(3\,\text{m}\) auf \(23{,}2\,\text{m}\).

Antwort

a) \(25\) Schülerinnen und Schüler b) \(20{,}2\,\text{m}\) c) Das arithmetische Mittel steigt um \(3\,\text{m}\) auf \(23{,}2\,\text{m}\).
4351307
Ein Sportlehrer hat in einer Jugendgruppe erfasst, wie viele zusätzliche Trainingseinheiten die Mitglieder pro Woche außerhalb des regulären Trainings absolvieren. Das Punktdiagramm zeigt die Verteilung. a) Bestimme die Gesamtzahl der befragten Jugendlichen. b) Berechne das arithmetische Mittel der zusätzlichen Trainingseinheiten pro Woche. c) Wie viele Jugendliche trainieren häufiger, als es dem arithmetischen Mittel der Gruppe entspricht?
Abbildung zur Aufgabe 435130

Denkanstöße

- Addiere die Häufigkeiten, um die Zahl der befragten Jugendlichen zu erhalten. - Wie kannst du aus jeder Einheitenzahl und ihrer Häufigkeit die Gesamtsumme aller zusätzlichen Einheiten bestimmen? - Vergleiche für c) die möglichen ganzzahligen Einheitenzahlen mit deinem berechneten Mittelwert.

Lösung

1. Die Gesamtzahl ist \(1+4+7+5+4+2+2=25\). 2. Insgesamt wurden \(0\cdot1+1\cdot4+2\cdot7+3\cdot5+4\cdot4+5\cdot2+6\cdot2=71\) zusätzliche Einheiten angegeben. 3. Das arithmetische Mittel beträgt \(71:25=2{,}84\) Einheiten pro Woche. 4. Über \(2{,}84\) liegen die Werte \(3,4,5,6\). Die zugehörigen Häufigkeiten ergeben \(5+4+2+2=13\) Jugendliche.

Antwort

a) \(25\) Jugendliche b) \(2{,}84\) Trainingseinheiten pro Woche c) \(13\) Jugendliche
4351357
In einer 7. Klasse wurde die tägliche Smartphone-Nutzungsdauer erhoben. Das Punktdiagramm zeigt die Verteilung der angegebenen Minutenwerte. a) Wie viele Schülerinnen und Schüler haben insgesamt teilgenommen? b) Welche Nutzungsdauer kommt am häufigsten vor? c) Berechne die durchschnittliche Nutzungsdauer pro Person.
Abbildung zur Aufgabe 435135

Denkanstöße

- Addiere die Häufigkeiten, um die Gesamtzahl der Teilnehmenden zu erhalten. - Für b) suchst du den Wert mit der größten Häufigkeit im Punktdiagramm. - Für das arithmetische Mittel muss jede Nutzungsdauer so oft in die Gesamtsumme eingehen, wie sie vorkommt.

Lösung

1. Insgesamt haben \(4+7+10+6+3=30\) Personen teilgenommen. 2. Die größte Häufigkeit gehört zu \(90\,\text{min}\); dieser Wert kommt \(10\)-mal vor. 3. Die Summe aller Nutzungszeiten ist \(30\cdot4+60\cdot7+90\cdot10+120\cdot6+150\cdot3=2610\,\text{min}\). 4. Das arithmetische Mittel beträgt \(2610\,\text{min}:30=87\,\text{min}\).

Antwort

a) \(30\) Schülerinnen und Schüler b) \(90\,\text{min}\) c) \(87\,\text{min}\)
4351387
Zwei Kleingruppen, Gruppe A und Gruppe B, haben an einem Mathematik-Quiz teilgenommen. Die erreichten Punktzahlen der jeweils fünf Mitglieder sind in den Diagrammen a) und b) dargestellt. In welcher Gruppe ist der Punktedurchschnitt (das arithmetische Mittel) höher? Begründe deine Antwort durch eine Rechnung.
Abbildung zur Aufgabe 435138

Denkanstöße

- Lies die Punktzahlen für jedes der fünf Mitglieder aus beiden Diagrammen ab. - Erinnere dich, wie man das arithmetische Mittel berechnet: Addiere alle Werte einer Gruppe und teile das Ergebnis durch die Anzahl der Werte. - Vergleiche die beiden berechneten Mittelwerte miteinander.

Lösung

1. Berechnung des Durchschnitts für Gruppe A: Die Werte sind \(2\), \(4\), \(5\), \(5\) und \(9\). Die Summe beträgt \(2 + 4 + 5 + 5 + 9 = 25\). Das arithmetische Mittel ist \(25 {:} 5 = 5\). 2. Berechnung des Durchschnitts für Gruppe B: Die Werte sind \(3\), \(4\), \(6\), \(7\) und \(10\). Die Summe beträgt \(3 + 4 + 6 + 7 + 10 = 30\). Das arithmetische Mittel ist \(30 {:} 5 = 6\). 3. Vergleich: Da \(6 > 5\), ist der Punktedurchschnitt in Gruppe B höher.

Antwort

Der Punktedurchschnitt ist in Gruppe B höher. (Gruppe A: \(5\) Punkte im Durchschnitt; Gruppe B: \(6\) Punkte im Durchschnitt).
4387147
Bei einer Ruder-AG wurde die Schlagzahl mehrerer Trainingsabschnitte erfasst. <table> <tr><th>Schläge pro Minute</th><th>\(18\)</th><th>\(20\)</th><th>\(22\)</th><th>\(24\)</th><th>\(26\)</th></tr> <tr><td>Anzahl der Messungen</td><td>\(3\)</td><td>\(5\)</td><td>\(6\)</td><td>\(4\)</td><td>\(2\)</td></tr> </table> Berechne das arithmetische Mittel der Schlagzahlen.

Denkanstöße

- Beachte, dass manche Werte mehrfach vorkommen. - Du kannst gleiche Werte zusammenfassen, statt sie einzeln aufzuschreiben. - Kontrolliere zuerst die Gesamtzahl der Messungen.

Lösung

1. Anzahl der Messungen: \(20\). 2. Gewichtete Summe: \(18\cdot 3+20\cdot 5+22\cdot 6+24\cdot 4+26\cdot 2=434\). 3. Mittelwert: \(434:20=21{,}7\) Schläge pro Minute.

Antwort

Das arithmetische Mittel beträgt \(21{,}7\) Schläge pro Minute.
4387157
Sechs Audiobeiträge eines Museums sollen im Durchschnitt \(7{,}8\,\text{min}\) lang sein. Fünf Längen sind \(7{,}4\,\text{min}; 8{,}1\,\text{min}; 6{,}9\,\text{min}; 7{,}8\,\text{min}; 8{,}3\,\text{min}\). Wie lang muss der sechste Beitrag sein?

Denkanstöße

- Überlege, welche Gesamtsumme zum angegebenen Durchschnitt gehört. - Trenne bekannte und fehlende Anteile. - Setze deinen gefundenen Wert gedanklich wieder in die Reihe ein.

Lösung

1. Erforderliche Gesamtdauer: \(7{,}8\cdot 6=46{,}8\) Minuten. 2. Summe der fünf bekannten Beiträge: \(38{,}5\) Minuten. 3. Fehlende Länge: \(46{,}8-38{,}5=8{,}3\) Minuten.

Antwort

Der sechste Beitrag muss \(8{,}3\,\text{min}\) lang sein.
4387177
Für sechs Keramikplatten wurde eine mittlere Brenndauer von \(46\,\text{min}\) berechnet. Später fällt auf: Eine Dauer wurde mit \(52\,\text{min}\) statt mit \(46\,\text{min}\) eingetragen. Bestimme den korrigierten Mittelwert, ohne alle sechs Werte neu zu addieren.

Denkanstöße

- Nutze den bekannten Durchschnitt, um die bisherige Summe zu erhalten. - Nur ein einzelner Summand muss berichtigt werden. - Die Anzahl der Messungen bleibt unverändert.

Lösung

1. Falsche Gesamtsumme: \(46\cdot 6=276\) Minuten. 2. Korrektur der Summe: \(276-52+46=270\) Minuten. 3. Korrigierter Mittelwert: \(270:6=45\) Minuten.

Antwort

Der korrigierte Mittelwert beträgt \(45\,\text{min}\).
4387187
Bei einer Müllsammelaktion sammelt eine Gruppe mit \(12\) Personen durchschnittlich \(6{,}5\,\text{kg}\) pro Person. Eine zweite Gruppe mit \(18\) Personen sammelt durchschnittlich \(8\,\text{kg}\) pro Person. Wie viel sammelt eine Person im Durchschnitt, wenn beide Gruppen zusammen betrachtet werden?

Denkanstöße

- Die beiden Gruppen sind unterschiedlich groß. - Bestimme zunächst die jeweilige Gesamtmenge. - Teile am Ende durch die Gesamtzahl aller Personen.

Lösung

1. Erste Gruppe: \(12\cdot 6{,}5=78\) Kilogramm. 2. Zweite Gruppe: \(18\cdot 8=144\) Kilogramm. 3. Zusammen: \(222\) Kilogramm bei \(30\) Personen. 4. Gemeinsamer Mittelwert: \(222:30=7{,}4\) Kilogramm.

Antwort

Gemeinsam beträgt der Durchschnitt \(7{,}4\,\text{kg}\) pro Person.
4387207
Das Punktdiagramm zeigt acht Pegelmessungen an einem kleinen Wehr. Berechne den mittleren Pegelstand und gib auch die Summe der acht Messwerte an.
Abbildung zur Aufgabe 438720

Denkanstöße

- Lies die Werte auf der waagerechten Skala ab; übereinanderliegende Punkte stehen für wiederholte Messwerte. - Für den Mittelwert müssen alle acht Messungen gleich stark eingehen. - Prüfe am Ende, ob dein Ergebnis zwischen dem kleinsten und dem größten Pegelstand liegt.

Lösung

1. Die abgelesenen Werte sind \(3{,}2\,\text{m}; 3{,}4\,\text{m}; 3{,}5\,\text{m}; 3{,}6\,\text{m}; 3{,}7\,\text{m}; 3{,}7\,\text{m}; 3{,}8\,\text{m}; 3{,}9\,\text{m}\). 2. Ihre Summe beträgt \(28{,}8\,\text{m}\). 3. Der Mittelwert ist \(28{,}8\,\text{m}:8=3{,}6\,\text{m}\).

Antwort

Die Summe beträgt \(28{,}8\,\text{m}\). Der mittlere Pegelstand beträgt \(3{,}6\,\text{m}\).
4387217
Das Punktdiagramm zeigt, wie zwanzig Testpersonen einen neuen Rätselraum mit \(1\) bis \(4\) Punkten bewerten. Berechne die durchschnittliche Bewertung.
Abbildung zur Aufgabe 438721

Denkanstöße

- Lies für jede Punktzahl ab, wie oft sie vorkommt. - Wie kannst du Punktzahl und Häufigkeit zu ihrem Beitrag zur gesamten Punktesumme verbinden? - Durch welche Zahl musst du die Gesamtpunktzahl teilen?

Lösung

1. Aus dem Diagramm liest man \(3\) Bewertungen mit \(1\), \(7\) mit \(2\), \(6\) mit \(3\) und \(4\) mit \(4\) Punkten ab. 2. Die Punktesumme ist \(3\cdot1+7\cdot2+6\cdot3+4\cdot4=51\). 3. Das arithmetische Mittel beträgt \(51:20=2{,}55\) Punkte.

Antwort

Die durchschnittliche Bewertung beträgt \(2{,}55\) Punkte.
4387227
Bei einem Spendenlauf wurde erfasst, wie viele Runden die Jugendlichen liefen. <table> <tr><th>Runden</th><th>\(2\)</th><th>\(3\)</th><th>\(4\)</th><th>\(5\)</th><th>\(6\)</th></tr> <tr><td>Jugendliche</td><td>\(4\)</td><td>\(7\)</td><td>\(5\)</td><td>\(3\)</td><td>\(1\)</td></tr> </table> Berechne die durchschnittliche Rundenzahl.

Denkanstöße

- Die obere Zeile enthält Werte, die untere ihre Häufigkeiten. - Bestimme sowohl die Gesamtzahl der Personen als auch die Gesamtzahl der Runden. - Ein nicht-ganzzahliger Durchschnitt ist möglich.

Lösung

1. Insgesamt liefen \(20\) Jugendliche mit. 2. Gesamtrundenzahl: \(2\cdot 4+3\cdot 7+4\cdot 5+5\cdot 3+6\cdot 1=70\). 3. Durchschnitt: \(70:20=3{,}5\) Runden.

Antwort

Die durchschnittliche Rundenzahl beträgt \(3{,}5\) Runden.
4387247
Eine Bibliothek untersucht, wie oft Jugendliche in einer Woche vorbeikamen. <table> <tr><th>Anzahl Besuche</th><th>\(1\)</th><th>\(2\)</th><th>\(3\)</th><th>\(4\)</th></tr> <tr><td>Häufigkeit</td><td>\(8\)</td><td>\(6\)</td><td>\(4\)</td><td>\(2\)</td></tr> </table> Mara rechnet \((1+2+3+4):4=2{,}5\). Erkläre ihren Fehler und berechne den richtigen Durchschnitt.

Denkanstöße

- Überlege, welche Bedeutung die zweite Tabellenzeile hat. - Prüfe, ob Maras Rechnung wirklich jede Person erfasst. - Schreibe gleiche Werte gedanklich so oft auf, wie sie vorkommen.

Lösung

1. Maras Rechnung berücksichtigt jede Besuchszahl nur einmal und ignoriert die Häufigkeiten. 2. Gesamtzahl der Jugendlichen: \(20\). 3. Gesamtzahl der Besuche: \(40\). 4. Richtiger Durchschnitt: \(40:20=2\).

Antwort

Mara hat die Häufigkeiten nicht berücksichtigt. Der richtige Durchschnitt beträgt \(2\) Besuche.
4387287
Nach acht Runden liegt die durchschnittliche Trefferzahl einer Bogensportlerin bei \(15\). Nach einer neunten Runde steigt der Durchschnitt auf \(16\). Wie viele Treffer erzielt sie in der neunten Runde?

Denkanstöße

- Vergleiche die Gesamtsummen vor und nach der neunten Runde. - Der neue Durchschnitt gehört zu einer größeren Anzahl von Runden. - Die Differenz der beiden Gesamtsummen ist das neue Einzelergebnis.

Lösung

1. Treffer nach acht Runden: \(15\cdot 8=120\). 2. Treffer nach neun Runden: \(16\cdot 9=144\). 3. Treffer in Runde neun: \(144-120=24\).

Antwort

In der neunten Runde erzielt sie \(24\) Treffer.
4387967
Ein Verleih gibt an Werktagen durchschnittlich \(14\) und an Wochenendtagen durchschnittlich \(28\) Boote pro Tag aus. Tom rechnet für eine ganze Woche \((14+28):2=21\). Beurteile die Rechnung und bestimme den Tagesdurchschnitt einer Woche.

Denkanstöße

- Zähle, wie oft jeder der beiden Durchschnittswerte in einer Woche gilt. - Bestimme die gesamte Wochenmenge. - Teile erst danach durch sieben Tage.

Lösung

1. Der Werktagsmittelwert gilt für \(5\) Tage, der Wochenendmittelwert für \(2\) Tage. 2. Wochensumme: \(5\cdot 14+2\cdot 28=126\) Boote. 3. Tagesdurchschnitt: \(126:7=18\) Boote. 4. Toms Rechnung gewichtet beide Tagesarten fälschlich gleich.

Antwort

Toms Rechnung ist falsch. Der Tagesdurchschnitt der Woche beträgt \(18\) Boote.
4148167
Konstruiere eine Datenreihe aus genau fünf natürlichen Zahlen, die folgende Bedingungen erfüllt: 1. Der Median der Datenreihe ist \(10\). 2. Das arithmetische Mittel der Datenreihe ist genau \(20\). 3. Alle Zahlen in der Reihe sind verschieden. Gib deine Datenreihe an und zeige durch Rechnung, dass alle drei Bedingungen erfüllt sind.

Denkanstöße

- Wie groß muss die Summe der fünf Zahlen sein, damit ihr Durchschnitt \(20\) beträgt? - An welcher Position steht der Median, wenn die fünf Zahlen der Größe nach geordnet sind? - Lege zuerst den Median fest und wähle dann die übrigen Zahlen so, dass die Gesamtsumme stimmt. - Ordne die Zahlen zur Kontrolle und prüfe, ob alle fünf Werte verschieden sind.

Lösung

1. Festlegung der Struktur: Bei fünf sortierten Werten \(x_1 < x_2 < x_3 < x_4 < x_5\) ist der Median der mittlere Wert \(x_3 = 10\). 2. Bedingung für das Mittel: Die Summe der fünf Zahlen muss \(5 \cdot 20 = 100\) ergeben. 3. Wahl der Werte: Wir wählen zwei verschiedene Zahlen kleiner als \(10\), zum Beispiel \(x_1 = 1\) und \(x_2 = 2\). Die bisherige Summe ist \(1 + 2 + 10 = 13\). 4. Bestimmung der restlichen Werte: Die Summe von \(x_4\) und \(x_5\) muss \(100 - 13 = 87\) sein, wobei \(10 < x_4 < x_5\). Wir können zum Beispiel \(x_4 = 11\) wählen, woraus \(x_5 = 87 - 11 = 76\) folgt. 5. Überprüfung: Die Reihe lautet \(1, 2, 10, 11, 76\). Der Median ist \(10\). Das Mittel ist \((1 + 2 + 10 + 11 + 76) : 5 = 100 : 5 = 20\). Alle Zahlen sind verschieden und natürliche Zahlen.

Antwort

Eine mögliche Datenreihe ist: \(1, 2, 10, 11, 76\). Rechnung: Median: Der mittlere Wert ist \(10\). Mittel: \((1 + 2 + 10 + 11 + 76) : 5 = 100 : 5 = 20\). Alle fünf Werte sind natürliche Zahlen und paarweise verschieden.
4387277
Sieben Wertungen sollen im Durchschnitt \(10\) Punkte ergeben. Fünf Wertungen sind \(6; 8; 9; 11; 14\). Die beiden fehlenden Wertungen sind verschieden und beide ganze Zahlen zwischen \(5\) und \(15\). Gib zwei mögliche fehlende Wertungen an.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst, welche Summe alle sieben Werte haben müssen. - Für zwei fehlende Werte ist nicht nur eine Lösung möglich. - Beachte alle Zusatzbedingungen.

Lösung

1. Erforderliche Gesamtsumme: \(10\cdot 7=70\). 2. Summe der bekannten Werte: \(48\). 3. Die beiden fehlenden Werte müssen zusammen \(70-48=22\) ergeben. 4. Möglich sind zum Beispiel \(10\) und \(12\).

Antwort

Mögliche fehlende Wertungen sind \(10\) und \(12\). Allgemein sind zwei verschiedene ganze Zahlen zwischen \(5\) und \(15\) mit der Summe \(22\) möglich.
5563387
Eine geordnete Reihe aus sechs Messwerten hat das arithmetische Mittel \(14\). Wird der größte Wert gestrichen, beträgt das arithmetische Mittel der fünf übrigen Werte \(12\). Wird stattdessen nur der kleinste Wert gestrichen, beträgt das arithmetische Mittel der fünf übrigen Werte \(15\). Bestimme den kleinsten und den größten Messwert. Begründe über die jeweiligen Gesamtsummen.

Denkanstöße

- Übersetze jeden angegebenen Mittelwert zuerst in eine Gesamtsumme. - Vergleiche die Gesamtsumme aller sechs Werte mit der Summe nach dem Streichen eines Werts. - Bearbeite das Streichen des größten und des kleinsten Werts getrennt.

Lösung

1. Die Summe aller sechs Werte beträgt \(6\cdot14=84\). 2. Ohne den größten Wert beträgt die Summe der fünf übrigen Werte \(5\cdot12=60\). Der größte Wert ist daher \(84-60=24\). 3. Ohne den kleinsten Wert beträgt die Summe der fünf übrigen Werte \(5\cdot15=75\). Der kleinste Wert ist daher \(84-75=9\).

Antwort

Der kleinste Messwert ist \(9\), der größte Messwert ist \(24\).
5563397
Nach fünf Trainingsrunden beträgt das arithmetische Mittel der Punktzahlen \(12\). In drei weiteren Runden werden jeweils ganze Punktzahlen zwischen \(10\) und \(25\) einschließlich erzielt. Nach allen acht Runden soll das arithmetische Mittel \(15\) betragen. Unter den drei neuen Punktzahlen soll der Median genau \(20\) sein, und die drei neuen Punktzahlen sollen paarweise verschieden sein. Bestimme alle möglichen Mengen der drei neuen Punktzahlen. Begründe allgemein; das einzelne Ausprobieren aller Dreierkombinationen reicht nicht aus.

Denkanstöße

- Übersetze den alten und den gewünschten neuen Mittelwert in zwei Gesamtsummen. - Ordne die drei neuen Punktzahlen und nutze, was der vorgegebene Median über die mittlere der drei Zahlen erzwingt. - Verbinde anschließend die Summenbedingung mit den Grenzen \(10\) bis \(25\), statt Kombinationen einzeln zu testen.

Lösung

1. Die ersten fünf Punktzahlen haben die Summe \(5\cdot12=60\). Für acht Runden mit Mittelwert \(15\) wird die Gesamtsumme \(8\cdot15=120\) benötigt. Die drei neuen Punktzahlen müssen daher zusammen \(60\) ergeben. 2. Ordnet man die drei neuen verschiedenen Punktzahlen als \(a<20<c\), erzwingt der Median \(20\) die mittlere Punktzahl \(20\). 3. Aus \(a+20+c=60\) folgt \(a+c=40\). 4. Wegen \(c\leq25\) gilt \(a\geq15\). Außerdem gilt \(a<20\). Somit sind für \(a\) genau die ganzen Werte \(15,16,17,18,19\) möglich. 5. Dazu gehören die Paare \((a,c)=(15,25),(16,24),(17,23),(18,22),(19,21)\).

Antwort

Möglich sind genau die fünf Mengen \(\{15,20,25\}\), \(\{16,20,24\}\), \(\{17,20,23\}\), \(\{18,20,22\}\) und \(\{19,20,21\}\).

Alle Aufgaben dürfen für Schule und Nachhilfe (auch im Rahmen bezahlter Nachhilfe) kostenlos genutzt, kopiert und ausgedruckt werden. Nicht gestattet sind kommerzielle Bearbeitungen sowie die Veröffentlichung oder Weiterverbreitung im Internet.