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Stellen Sie aus rund 20.000 Matheaufgaben Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen, von der 3. bis zur 13. Klasse. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Preis- und Mischungsaufgaben mit LGS

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4100708
4 Melonen und 6 Mangos kosten zusammen \(52\,\text{€}\), 5 Melonen und 3 Mangos kosten zusammen \(47\,\text{€}\). Wie viel kostet eine Melone? a) \(4\,\text{€}\) b) \(5\,\text{€}\) c) \(6\,\text{€}\) d) \(7\,\text{€}\)

Denkanstöße

- Kannst du die Informationen aus dem Text in zwei mathematische Gleichungen übersetzen? - Überlege dir ein Verfahren, um eine der Unbekannten zu eliminieren (z. B. Einsetzungs- oder Additionsverfahren). - Was passiert, wenn du die zweite Einkaufssituation verdoppelst? Fällt dir ein Vergleich zur ersten Situation auf?

Lösung

1. Aufstellen eines linearen Gleichungssystems mit \(x\) (Melone) und \(y\) (Mango): (I) \(4x + 6y = 52\) (II) \(5x + 3y = 47\) 2. Vorbereiten des Additionsverfahrens durch Multiplikation von (II) mit 2: \(10x + 6y = 94\). 3. Subtraktion von (I) von der neuen Gleichung: \((10x - 4x) + (6y - 6y) = 94 - 52 \Rightarrow 6x = 42\). 4. Lösung nach \(x\): \(x = 7\). Eine Melone kostet \(7\,\text{€}\).

Antwort

d) \(7\,\text{€}\)
4137538
Ein Mobilfunkanbieter bietet einen Tarif an, der sich aus einer monatlichen Grundgebühr und einem festen Preis pro Gigabyte (GB) Datenvolumen zusammensetzt. Im Monat April verbrauchte Herr Weber \(5\,\text{GB}\) und zahlte insgesamt \(17{,}50\,\text{€}\). Im Mai nutzte er \(12\,\text{GB}\) und die Rechnung belief sich auf \(31{,}50\,\text{€}\). Berechne die monatliche Grundgebühr und den Preis pro Gigabyte.

Denkanstöße

- Kannst du die Situation mit zwei Variablen beschreiben? - Wie viel mehr muss Herr Weber bezahlen, wenn er mehr Datenvolumen verbraucht? - Was passiert, wenn du die Differenz der Kosten durch die Differenz des Verbrauchs teilst? - Überlege, wie du eine der Unbekannten eliminieren kannst, wenn du zwei Gleichungen hast.

Lösung

1. Aufstellen des linearen Gleichungssystems mit \(G\) als Grundgebühr in \(\text{€}\) und \(p\) als Preis pro \(\text{GB}\) in \(\text{€}\): I: \(G + 5 \cdot p = 17{,}50\) II: \(G + 12 \cdot p = 31{,}50\) 2. Subtraktion der ersten Gleichung von der zweiten zur Elimination von \(G\): \((G + 12p) - (G + 5p) = 31{,}50 - 17{,}50\) \(7p = 14{,}00\) 3. Berechnung von \(p\): \(p = 14 : 7 = 2{,}00\). Der Preis pro \(\text{GB}\) beträgt \(2{,}00\,\text{€}\). 4. Einsetzen von \(p = 2\) in Gleichung I zur Berechnung von \(G\): \(G + 5 \cdot 2 = 17{,}50\) \(G + 10 = 17{,}50\) \(G = 7{,}50\). Die Grundgebühr beträgt \(7{,}50\,\text{€}\).

Antwort

Die monatliche Grundgebühr beträgt \(7{,}50\,\text{€}\) und der Preis pro Gigabyte liegt bei \(2{,}00\,\text{€}\).
4137678
Für eine Schulaufführung wurden insgesamt \(120\) Eintrittskarten verkauft. Eine Eintrittskarte für Erwachsene kostete \(8\,\text{€}\), während eine Karte für Kinder für \(5\,\text{€}\) verkauft wurde. Die Gesamteinnahmen aus dem Ticketverkauf beliefen sich auf \(735\,\text{€}\). Wie viele Erwachsene und wie viele Kinder haben die Aufführung besucht?

Denkanstöße

- Identifiziere die zwei verschiedenen Arten von Informationen: die Gesamtzahl der verkauften Objekte und den Gesamtwert. - Erstelle für jede dieser Informationen eine eigene Gleichung. - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) erscheint dir hier am einfachsten?

Lösung

1. Definition der Variablen: Anzahl der Erwachsenen \(x\) und Anzahl der Kinder \(y\). 2. Aufstellen des Gleichungssystems: \(x + y = 120\) (Gesamtanzahl der Personen) und \(8x + 5y = 735\) (Gesamteinnahmen in Euro). 3. Umstellen der ersten Gleichung nach einer Variablen: \(y = 120 - x\). 4. Einsetzen in die Einnahmegleichung: \(8x + 5 \cdot (120 - x) = 735\). 5. Auflösen der Klammer und Zusammenfassen: \(8x + 600 - 5x = 735 \Rightarrow 3x + 600 = 735\). 6. Isolieren von \(x\): \(3x = 135 \Rightarrow x = 45\). 7. Berechnung von \(y\): \(y = 120 - 45 = 75\). 8. Ergebnis: Es besuchten \(45\) Erwachsene und \(75\) Kinder die Aufführung.

Antwort

Es wurden \(45\) Karten an Erwachsene und \(75\) Karten an Kinder verkauft.
4137688
An einem Schulkiosk werden Äpfel und Bananen verkauft. Wenn man drei Äpfel und zwei Bananen kauft, bezahlt man insgesamt \(2{,}10\,\text{€}\). Kauft man hingegen zwei Äpfel und drei Bananen, so kostet dies \(2{,}40\,\text{€}\). Berechne den Einzelpreis für einen Apfel und für eine Banane mithilfe eines linearen Gleichungssystems.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, welche zwei Dinge gesucht sind und ordne ihnen Buchstaben zu. - Wie kannst du den Gesamtpreis für die Äpfel und Bananen als mathematischen Ausdruck schreiben? - Du hast zwei verschiedene Situationen gegeben – das hilft dir, zwei Gleichungen aufzustellen. - Gibt es ein Verfahren, mit dem du eine der beiden Unbekannten eliminieren kannst?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(a\) für den Preis eines Apfels und \(b\) für den Preis einer Banane in Euro. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: I: \(3a + 2b = 2{,}10\); II: \(2a + 3b = 2{,}40\). 3. Anwendung des Additionsverfahrens: Multiplikation von Gleichung I mit \(3\) und Gleichung II mit \(2\) ergibt: I': \(9a + 6b = 6{,}30\); II': \(4a + 6b = 4{,}80\). 4. Subtraktion der Gleichungen (I' \(-\) II'): \(5a = 1{,}50\). 5. Berechnung von \(a\): \(a = 0{,}30\). 6. Einsetzen von \(a = 0{,}30\) in Gleichung I: \(3 \cdot 0{,}30 + 2b = 2{,}10 \implies 0{,}90 + 2b = 2{,}10 \implies 2b = 1{,}20 \implies b = 0{,}60\).

Antwort

Ein Apfel kostet \(0{,}30\,\text{€}\) und eine Banane kostet \(0{,}60\,\text{€}\).
4137808
In einem Fitnessstudio setzt sich der monatliche Beitrag aus einer festen Grundgebühr und einem Betrag für jeden Saunabesuch zusammen. Im Januar zahlte Herr Schmidt insgesamt \(56{,}00\,\text{€}\) und war \(6\)-mal in der Sauna. Im Februar nutzte er die Sauna \(10\)-mal und zahlte insgesamt \(72{,}00\,\text{€}\). Bestimme die monatliche Grundgebühr und den Preis für einen einzelnen Saunabesuch.

Denkanstöße

- Überlege dir, wie viel mehr Herr Schmidt im zweiten Monat bezahlt hat und warum. - Kannst du den Preisunterschied direkt den zusätzlichen Saunabesuchen zuordnen? - Was bleibt vom Gesamtbetrag übrig, wenn man die Kosten für die Saunabesuche abzieht?

Lösung

1. Aufstellen des Gleichungssystems mit \(G\) als Grundgebühr und \(s\) als Preis pro Saunabesuch: I: \(G + 6s = 56\) II: \(G + 10s = 72\) 2. Subtraktion der ersten von der zweiten Gleichung zur Elimination von \(G\): \((G + 10s) - (G + 6s) = 72 - 56 \Rightarrow 4s = 16\) 3. Berechnung des Preises pro Saunabesuch: \(s = 16 : 4 = 4\) Ein Saunabesuch kostet \(4{,}00\,\text{€}\). 4. Einsetzen von \(s = 4\) in Gleichung I zur Berechnung von \(G\): \(G + 6 \cdot 4 = 56 \Rightarrow G + 24 = 56 \Rightarrow G = 32\) Die Grundgebühr beträgt \(32{,}00\,\text{€}\).

Antwort

Die monatliche Grundgebühr beträgt \(32{,}00\,\text{€}\) und ein Saunabesuch kostet \(4{,}00\,\text{€}\).
4137978
Für eine Kinovorstellung wurden insgesamt \(20\) Eintrittskarten verkauft. Es gab Karten für Erwachsene zum Preis von \(12\,\text{€}\) und ermäßigte Karten für Kinder für \(7\,\text{€}\). Insgesamt wurden \(190\,\text{€}\) eingenommen. Wie viele Erwachsene und wie viele Kinder haben die Vorstellung besucht?

Denkanstöße

- Wir suchen zwei verschiedene Anzahlen. Welche Buchstaben möchtest du dafür verwenden? - Es gibt zwei Gesamtsummen im Text: die Anzahl der Personen und den Geldbetrag. Kannst du für jede Summe eine Gleichung aufstellen? - Wie berechnet man den Gesamtpreis für alle Kinderkarten, wenn man die Anzahl noch nicht kennt? - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) erscheint dir hier am einfachsten?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für die Anzahl der Erwachsenen und \(y\) für die Anzahl der Kinder. 2. Aufstellen der Gleichung für die Anzahl der Personen: \(x + y = 20\). 3. Aufstellen der Gleichung für die Einnahmen: \(12x + 7y = 190\). 4. Lösen des Systems: Aus der ersten Gleichung folgt \(x = 20 - y\). Einsetzen in die zweite Gleichung ergibt \(12(20 - y) + 7y = 190\). 5. Ausmultiplizieren und Zusammenfassen: \(240 - 12y + 7y = 190 \implies 240 - 5y = 190\). 6. Isolieren von \(y\): \(5y = 50 \implies y = 10\). 7. Berechnung von \(x\): \(x = 20 - 10 = 10\). Es waren \(10\) Erwachsene und \(10\) Kinder.

Antwort

Es haben \(10\) Erwachsene und \(10\) Kinder die Vorstellung besucht.
4137988
Für die Getränkeversorgung beim Schulfest kauft die Klasse 8a bei einem Getränkehändler \(5\) Kästen Sprudel und \(3\) Kästen Apfelsaft für insgesamt \(46{,}00\,\text{€}\). Die Klasse 8b benötigt für ihren Stand \(3\) Kästen Sprudel und \(4\) Kästen Apfelsaft und zahlt dafür \(43{,}00\,\text{€}\). Wie viel kostet ein Kasten Sprudel und wie viel kostet ein Kasten Apfelsaft?

Denkanstöße

- Kannst du für jede der beiden Klassen eine eigene Gleichung aufstellen? - Überlege dir, welche Unbekannten gesucht sind, und gib ihnen Namen wie \(x\) und \(y\). - Welches Verfahren eignet sich am besten, um eine der Variablen verschwinden zu lassen? - Achte darauf, dass du am Ende beide Preise berechnest.

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) für den Preis eines Kastens Sprudel und \(y\) für den Preis eines Kastens Apfelsaft (in \(\text{€}\)). 2. Lineares Gleichungssystem aufstellen: \(5x + 3y = 46\) und \(3x + 4y = 43\). 3. Anwendung des Additionsverfahrens: Multiplikation der ersten Gleichung mit \(4\) und der zweiten mit \(-3\) ergibt \(20x + 12y = 184\) und \(-9x - 12y = -129\). 4. Addition der Gleichungen eliminiert \(y\): \(11x = 55 \Rightarrow x = 5\). 5. Einsetzen von \(x = 5\) in die zweite Gleichung: \(3 \cdot 5 + 4y = 43 \Rightarrow 15 + 4y = 43 \Rightarrow 4y = 28 \Rightarrow y = 7\). 6. Ergebnis: Ein Kasten Sprudel kostet \(5{,}00\,\text{€}\), ein Kasten Apfelsaft kostet \(7{,}00\,\text{€}\).

Antwort

Ein Kasten Sprudel kostet \(5{,}00\,\text{€}\) und ein Kasten Apfelsaft kostet \(7{,}00\,\text{€}\).
4239398
Ein Getränkehersteller mischt zwei verschiedene Apfelsaftgetränke, um ein neues Getränk herzustellen. Sorte A hat einen Fruchtgehalt von \(40\,\%\), Sorte B einen Fruchtgehalt von \(70\,\%\). Wie viele Liter jeder Sorte müssen gemischt werden, um \(60\,\text{Liter}\) eines Getränks mit einem Fruchtgehalt von genau \(50\,\%\) zu erhalten?

Denkanstöße

- Welche zwei Mengen sind in der Aufgabe gesucht? - Überlege dir, welche zwei Bedingungen erfüllt sein müssen: eine für die Gesamtmenge der Flüssigkeit und eine für den Anteil des reinen Fruchtsafts. - Kannst du ein Gleichungssystem mit zwei Unbekannten aufstellen? - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) eignet sich hier am besten?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) für das Volumen von Sorte A in Litern und \(y\) für das Volumen von Sorte B in Litern. 2. Aufstellen der Gleichung für die Gesamtmenge: \(x + y = 60\). 3. Aufstellen der Gleichung für den reinen Fruchtanteil: \(0{,}40x + 0{,}70y = 0{,}50 \cdot 60\), was zu \(0{,}4x + 0{,}7y = 30\) vereinfacht wird. 4. Umstellen der ersten Gleichung nach \(y\): \(y = 60 - x\). 5. Einsetzen in die zweite Gleichung: \(0{,}4x + 0{,}7(60 - x) = 30\). 6. Klammer auflösen und nach \(x\) auflösen: \(0{,}4x + 42 - 0{,}7x = 30 \Rightarrow -0{,}3x = -12 \Rightarrow x = 40\). 7. Berechnen von \(y\): \(y = 60 - 40 = 20\). Es müssen \(40\,\text{Liter}\) der Sorte A und \(20\,\text{Liter}\) der Sorte B gemischt werden.

Antwort

Es müssen \(40\,\text{Liter}\) von Sorte A und \(20\,\text{Liter}\) von Sorte B gemischt werden.
4241378
Ein Schüler kauft im Schulkiosk zwei belegte Brötchen und drei Packungen Saft für insgesamt \(7{,}80\,\text{€}\). Ein belegtes Brötchen kostet \(0{,}60\,\text{€}\) mehr als eine Packung Saft. Bestimme die Einzelpreise für ein Brötchen und eine Packung Saft.

Denkanstöße

- Welche zwei Dinge suchen wir und wie können wir sie als Variablen benennen? - Kannst du für jede Information im Text eine mathematische Gleichung schreiben? - Wenn du weißt, wie viel teurer ein Gegenstand ist, kannst du ihn durch den anderen ausdrücken. - Wie kannst du eine Gleichung so verändern, dass nur noch eine Unbekannte darin vorkommt?

Lösung

1. Aufstellen des Gleichungssystems mit \(b\) für den Preis eines Brötchens und \(s\) für den Preis einer Saftpackung: \(2b + 3s = 7{,}80\) und \(b = s + 0{,}60\). 2. Einsetzen des Ausdrucks für \(b\) in die erste Gleichung: \(2 \cdot (s + 0{,}60) + 3s = 7{,}80\). 3. Auflösen der Klammer und Zusammenfassen: \(2s + 1{,}20 + 3s = 7{,}80 \Rightarrow 5s + 1{,}20 = 7{,}80\). 4. Isolieren von \(s\): \(5s = 6{,}60 \Rightarrow s = 1{,}32\). 5. Einsetzen von \(s\) in die Gleichung für \(b\): \(b = 1{,}32 + 0{,}60 = 1{,}92\). Ein Brötchen kostet \(1{,}92\,\text{€}\) und eine Packung Saft kostet \(1{,}32\,\text{€}\).

Antwort

Ein belegtes Brötchen kostet \(1{,}92\,\text{€}\) und eine Packung Saft kostet \(1{,}32\,\text{€}\).
4243418
Eine Schulklasse möchte ein Abschiedsgeschenk für ihre Klassenlehrerin kaufen. Die Schülerinnen und Schüler überlegen, wie viel Geld jeder beitragen muss: - Wenn jeder \(4{,}50\,\text{€}\) einzahlt, fehlen noch \(12{,}00\,\text{€}\) für das Geschenk. - Wenn jeder \(5{,}50\,\text{€}\) einzahlt, bleiben \(12{,}00\,\text{€}\) als Restbetrag übrig. a) Bestimme die Anzahl der Schüler in der Klasse und den Preis des Geschenks. b) Welchen Betrag müsste jeder Schüler exakt bezahlen, damit die Kosten genau gedeckt sind?

Denkanstöße

- Stelle für beide Fälle eine Gleichung auf, die den Preis des Geschenks beschreibt. - Was passiert mit dem Gesamtpreis, wenn du die Beiträge der Schüler und den fehlenden oder überschüssigen Betrag kombinierst? - Wenn du zwei verschiedene Ausdrücke für denselben Preis hast, kannst du diese gleichsetzen. - Überlege für den zweiten Teil, wie man einen Gesamtpreis gleichmäßig auf eine Gruppe aufteilt.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für die Anzahl der Schüler und \(y\) für den Preis des Geschenks. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: I: \(4{,}50 \cdot x = y - 12{,}00 \Rightarrow y = 4{,}50x + 12{,}00\) II: \(5{,}50 \cdot x = y + 12{,}00 \Rightarrow y = 5{,}50x - 12{,}00\) 3. Gleichsetzen der Ausdrücke für \(y\): \(4{,}50x + 12{,}00 = 5{,}50x - 12{,}00\). 4. Lösen nach \(x\): \(24{,}00 = 1{,}00x \Rightarrow x = 24\). Es sind 24 Schüler in der Klasse. 5. Berechnung des Preises \(y\): \(y = 4{,}50 \cdot 24 + 12{,}00 = 108{,}00 + 12{,}00 = 120{,}00\,\text{€}\). 6. Berechnung des exakten Betrags pro Person: \(120{,}00\,\text{€} : 24 = 5{,}00\,\text{€}\).

Antwort

a) In der Klasse sind 24 Schüler und das Geschenk kostet \(120{,}00\,\text{€}\). b) Jeder Schüler müsste exakt \(5{,}00\,\text{€}\) bezahlen.
4243738
In einem Hofladen kosten \(2\,\text{kg}\) Äpfel und \(5\,\text{kg}\) Kartoffeln zusammen \(13{,}50\,\text{€}\). Ein anderer Kunde zahlt für \(3\,\text{kg}\) Äpfel und \(2\,\text{kg}\) Kartoffeln insgesamt \(12{,}00\,\text{€}\). Berechne die Preise für jeweils ein Kilogramm Äpfel und ein Kilogramm Kartoffeln.

Denkanstöße

- Was sind die gesuchten Größen in dieser Aufgabe? - Kannst du für jeden Einkauf eine eigene Gleichung aufstellen? - Welches Verfahren eignet sich am besten, um eine der Variablen zu eliminieren? - Überprüfe dein Ergebnis, indem du die Preise in die Sätze der Aufgabe einsetzt.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für den Preis pro Kilogramm Äpfel und \(y\) für den Preis pro Kilogramm Kartoffeln. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: (I) \(2x + 5y = 13{,}50\) und (II) \(3x + 2y = 12{,}00\). 3. Anwendung des Additionsverfahrens: Gleichung (I) mit \(3\) multiplizieren (\(6x + 15y = 40{,}50\)) und Gleichung (II) mit \(2\) multiplizieren (\(6x + 4y = 24{,}00\)). 4. Subtraktion der Gleichungen: \(11y = 16{,}50 \implies y = 1{,}50\). 5. Einsetzen von \(y\) in (II): \(3x + 2 \cdot 1{,}50 = 12{,}00 \implies 3x + 3{,}00 = 12{,}00 \implies 3x = 9{,}00 \implies x = 3{,}00\).

Antwort

Ein Kilogramm Äpfel kostet \(3{,}00\,\text{€}\) und ein Kilogramm Kartoffeln kostet \(1{,}50\,\text{€}\).
4244318
In einem Tierpark gibt es insgesamt \(42\) Gehege für Vögel und Kleinsäuger. Ein Vogelgehege kostet pro Tag \(8{,}00\,\text{€}\) im Unterhalt, ein Kleinsäugergehege \(12{,}00\,\text{€}\). Die täglichen Gesamtkosten für diese Gehege belaufen sich auf \(400{,}00\,\text{€}\). Bestimme die Anzahl der Gehege für jede der beiden Tiergruppen.

Denkanstöße

- Welche zwei Dinge wissen wir über die Anzahl der Gehege und deren Kosten? - Kannst du für jede dieser Informationen eine Gleichung mit zwei Unbekannten aufstellen? - Wie kannst du eine der Gleichungen umformen, um sie in die andere einzusetzen? - Überprüfe am Ende, ob deine berechneten Anzahlen zusammen \(42\) ergeben und die Kosten stimmen.

Lösung

1. Aufstellen des Gleichungssystems mit \(v\) für die Anzahl der Vogelgehege und \(s\) für die Anzahl der Kleinsäugergehege: I: \(v + s = 42\) II: \(8 \cdot v + 12 \cdot s = 400\) 2. Auflösen der ersten Gleichung nach einer Variablen: \(v = 42 - s\). 3. Einsetzen in die zweite Gleichung: \(8 \cdot (42 - s) + 12 \cdot s = 400\). 4. Vereinfachen und Berechnen von \(s\): \(336 - 8s + 12s = 400 \Rightarrow 4s = 64 \Rightarrow s = 16\). 5. Berechnen von \(v\): \(v = 42 - 16 = 26\).

Antwort

Es gibt \(26\) Vogelgehege und \(16\) Kleinsäugergehege.
4268718
Ein Schulkiosk verkauft belegte Brötchen für \(2{,}50\,\text{€}\) pro Stück und Obststücke für \(1{,}20\,\text{€}\) pro Stück. Am Ende eines Vormittags wurden insgesamt 40 dieser Artikel verkauft, was zu einer Gesamteinnahme von \(74{,}00\,\text{€}\) führte. Bestimme, wie viele belegte Brötchen und wie viele Obststücke verkauft wurden.

Denkanstöße

- Kannst du für jede der beiden Informationen (Gesamtanzahl und Gesamtpreis) eine eigene Gleichung aufstellen? - Welche Unbekannten suchst du? Gib ihnen Namen wie \(x\) und \(y\). - Wie könntest du eine der Gleichungen so umformen, dass du eine Unbekannte durch die andere ausdrückst? - Überprüfe dein Ergebnis: Ergeben die Anzahlen zusammen 40 und passt der Gesamtpreis?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für die Anzahl der belegten Brötchen und \(y\) für die Anzahl der Obststücke. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: \(x + y = 40\) (Gesamtanzahl) und \(2{,}5x + 1{,}2y = 74\) (Gesamtpreis). 3. Umstellen der ersten Gleichung nach \(y\): \(y = 40 - x\). 4. Einsetzen in die Preisgleichung: \(2{,}5x + 1{,}2(40 - x) = 74\). 5. Auflösen der Klammer und Zusammenfassen: \(2{,}5x + 48 - 1{,}2x = 74 \implies 1{,}3x + 48 = 74\). 6. Isolieren von \(x\): \(1{,}3x = 26 \implies x = 20\). 7. Berechnung von \(y\): \(y = 40 - 20 = 20\).

Antwort

Es wurden 20 belegte Brötchen und 20 Obststücke verkauft.
4268878
In einer Bäckerei kauft Familie Meier 4 Weltmeisterbrötchen und 3 Laugenstangen für insgesamt \(6{,}50\,\text{€}\). Familie Schmidt kauft in derselben Bäckerei 2 Weltmeisterbrötchen und 5 Laugenstangen und bezahlt dafür \(7{,}10\,\text{€}\). Berechne die Einzelpreise für ein Weltmeisterbrötchen und eine Laugenstange.

Denkanstöße

- Kannst du für die beiden unbekannten Preise Platzhalter wie \(x\) und \(y\) festlegen? - Wie lassen sich die Einkäufe der beiden Familien als mathematische Gleichungen schreiben? - Gibt es ein Verfahren, mit dem du eine der Variablen eliminieren kannst, zum Beispiel indem du eine Gleichung so vervielfachst, dass sie zur anderen passt? - Was passiert, wenn du die Ergebnisse in die ursprünglichen Sätze einsetzt?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) sei der Preis eines Weltmeisterbrötchens in Euro, \(y\) der Preis einer Laugenstange in Euro. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: I: \(4x + 3y = 6{,}50\) II: \(2x + 5y = 7{,}10\) 3. Lösung durch das Additionsverfahren: Multiplikation von Gleichung II mit \(-2\) ergibt: II': \(-4x - 10y = -14{,}20\) 4. Addition von I und II': \((4x - 4x) + (3y - 10y) = 6{,}50 - 14{,}20\) \(-7y = -7{,}70\) \(y = 1{,}10\) 5. Einsetzen von \(y = 1{,}10\) in Gleichung II: \(2x + 5 \cdot 1{,}10 = 7{,}10\) \(2x + 5{,}50 = 7{,}10\) \(2x = 1{,}60\) \(x = 0{,}80\) 6. Ergebnis: Ein Weltmeisterbrötchen kostet \(0{,}80\,\text{€}\) und eine Laugenstange kostet \(1{,}10\,\text{€}\).

Antwort

Ein Weltmeisterbrötchen kostet \(0{,}80\,\text{€}\) und eine Laugenstange kostet \(1{,}10\,\text{€}\).
4280578
Zwei verschiedene Nussmischungen werden für ein Müsli zusammengestellt. Mischung A besteht aus \(100\,\text{g}\) Walnusskernen und \(200\,\text{g}\) Cashewkernen; sie hat einen Energiegehalt von insgesamt \(1850\,\text{kcal}\). Mischung B besteht aus \(300\,\text{g}\) Walnusskernen und \(100\,\text{g}\) Cashewkernen und liefert \(2550\,\text{kcal}\). Berechne den Energiegehalt pro \(100\,\text{g}\) für jede der beiden Nusssorten.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, welche zwei Werte unbekannt sind und ordne ihnen Buchstaben zu. - Kannst du die Informationen über die Mischungen als mathematische Gleichungen schreiben? - Wie oft sind die \(100\,\text{g}\)-Einheiten in den jeweiligen Mischungen enthalten? - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) erscheint dir hier am einfachsten?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) ist der Energiegehalt von \(100\,\text{g}\) Walnüssen, \(y\) der von \(100\,\text{g}\) Cashews. 2. Aufstellen des linearen Gleichungssystems basierend auf den Mischungsverhältnissen: (I) \(x + 2y = 1850\) (II) \(3x + y = 2550\) 3. Umformen von Gleichung (II) nach \(y\): \(y = 2550 - 3x\). 4. Einsetzen von \(y\) in Gleichung (I): \(x + 2 \cdot (2550 - 3x) = 1850\). 5. Zusammenfassen und Lösen nach \(x\): \(x + 5100 - 6x = 1850 \implies -5x = -3250 \implies x = 650\). 6. Berechnen von \(y\) durch Einsetzen von \(x = 650\) in die umgeformte Gleichung: \(y = 2550 - 3 \cdot 650 = 2550 - 1950 = 600\). 7. Ergebnis: \(100\,\text{g}\) Walnüsse haben \(650\,\text{kcal}\), \(100\,\text{g}\) Cashews haben \(600\,\text{kcal}\).

Antwort

Walnusskerne haben einen Energiegehalt von \(650\,\text{kcal}\) pro \(100\,\text{g}\) und Cashewkerne von \(600\,\text{kcal}\) pro \(100\,\text{g}\).
4137018
Ein Sportverein plant einen Ausflug. Die Gesamtkosten für die Tickets werden durch die Gleichung \(12x + 18y = 360\) beschrieben, wobei \(x\) die Anzahl der Jugendlichen und \(y\) die Anzahl der Erwachsenen ist. a) Was bedeuten die Zahlen \(12\) und \(18\) in diesem Kontext? b) Wie würde sich die Gleichung ändern, wenn der Verein für jeden Jugendlichen einen Rabatt von \(2\,\text{€}\) erhält, die Gesamtkosten aber gleich bleiben sollen? c) Angenommen, es nehmen insgesamt genau 25 Personen am Ausflug teil. Berechne, wie viele Jugendliche und wie viele Erwachsene unter dieser Bedingung mitfahren, wenn die ursprüngliche Kostengleichung gilt.

Denkanstöße

- Wenn \(x\) eine Anzahl ist, was muss dann die Zahl davor sein, damit am Ende ein Geldbetrag herauskommt? - Was bedeutet „Rabatt“ für den Einzelpreis eines Tickets? - Wenn du die Gesamtzahl der Personen kennst, wie kannst du das als einfache Gleichung mit \(x\) und \(y\) schreiben? - Versuche, eine der Variablen durch die andere auszudrücken.

Lösung

1. Interpretation: Die Zahl \(12\) ist der Ticketpreis für einen Jugendlichen in Euro, \(18\) ist der Ticketpreis für einen Erwachsenen in Euro. 2. Veränderung der Gleichung: Der neue Preis für Jugendliche beträgt \(12 - 2 = 10\,\text{€}\). Die neue Gleichung lautet \(10x + 18y = 360\). 3. Berechnung mit Zusatzbedingung: Wir haben das System \(12x + 18y = 360\) und \(x + y = 25\). Aus der zweiten Gleichung folgt \(x = 25 - y\). Einsetzen in die erste: \(12(25 - y) + 18y = 360 \Rightarrow 300 - 12y + 18y = 360 \Rightarrow 6y = 60 \Rightarrow y = 10\). Einsetzen in \(x = 25 - 10 = 15\). Es nehmen 15 Jugendliche und 10 Erwachsene teil.

Antwort

a) \(12\,\text{€}\) ist der Preis für einen Jugendlichen, \(18\,\text{€}\) der Preis für einen Erwachsenen. b) Die neue Gleichung lautet \(10x + 18y = 360\). c) Es fahren 15 Jugendliche und 10 Erwachsene mit.
4137548
In einem Kopierzentrum hängen die monatlichen Kosten für gewerbliche Kunden von einer festen Bereitstellungsgebühr und einem Preis pro gedruckter Seite ab. Firma A hat im letzten Monat \(200\) Seiten drucken lassen und erhielt eine Rechnung über \(18{,}00\,\text{€}\). Firma B zahlte für \(500\) Seiten insgesamt \(33{,}00\,\text{€}\). Bestimme die Höhe der Bereitstellungsgebühr und den Preis pro Seite.

Denkanstöße

- Welche Kosten fallen an, auch wenn gar keine Seite gedruckt wird? - Wie ändert sich der Gesamtpreis, wenn die Anzahl der Seiten steigt? - Könntest du ein Gleichungssystem aufstellen, in dem eine Variable die Fixkosten und eine die variablen Kosten darstellt? - Welches Rechenverfahren eignet sich am besten, um eine Variable direkt zu entfernen?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(B\) für die Bereitstellungsgebühr in \(\text{€}\) und \(s\) für den Preis pro Seite in \(\text{€}\). 2. Aufstellen der Gleichungen: I: \(B + 200s = 18\) II: \(B + 500s = 33\) 3. Anwendung des Additionsverfahrens (Subtraktion I von II): \(300s = 15\) 4. Berechnung des Seitenpreises \(s\): \(s = \frac{15}{300} = 0{,}05\). Eine Seite kostet \(0{,}05\,\text{€}\) (bzw. \(5\,\text{Cent}\)). 5. Berechnung der Bereitstellungsgebühr \(B\) durch Einsetzen in I: \(B + 200 \cdot 0{,}05 = 18\) \(B + 10 = 18\) \(B = 8\). Die Gebühr beträgt \(8{,}00\,\text{€}\).

Antwort

Die monatliche Bereitstellungsgebühr beträgt \(8{,}00\,\text{€}\) und der Preis pro Seite beträgt \(0{,}05\,\text{€}\) (oder \(5\,\text{Cent}\)).
4137598
Ein Sportverein bestellt für seine Jugendmannschaften neue Ausrüstung. Die erste Bestellung umfasst \(20\) Trikots und \(30\) kurze Hosen für insgesamt \(900\,\text{€}\). Da der Bedarf größer ist als erwartet, folgt eine zweite Bestellung mit den identischen Mengen. In der Zwischenzeit haben sich jedoch die Preise geändert: Die Trikots sind um \(10\,\%\) teurer geworden, während der Preis für die Hosen um \(20\,\%\) gestiegen ist. Die zweite Rechnung beläuft sich auf insgesamt \(1\,020\,\text{€}\). Berechne die ursprünglichen Einzelpreise für ein Trikot und eine Hose.

Denkanstöße

- Stelle für jede Bestellung eine Gleichung mit zwei Unbekannten auf. - Wie kannst du eine prozentuale Preiserhöhung mathematisch als Faktor ausdrücken? - Kannst du eine der Gleichungen vereinfachen, bevor du ein Lösungsverfahren anwendest?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für den Preis eines Trikots und \(y\) für den Preis einer Hose (in \(\text{€}\)). 2. Aufstellen des Gleichungssystems: I: \(20x + 30y = 900\) II: \(20 \cdot 1{,}1x + 30 \cdot 1{,}2y = 1\,020 \implies 22x + 36y = 1\,020\) 3. Vereinfachung von Gleichung I durch Division durch \(10\): \(2x + 3y = 90 \implies x = 45 - 1{,}5y\). 4. Einsetzen in Gleichung II: \(22(45 - 1{,}5y) + 36y = 1\,020\). 5. Auflösen nach \(y\): \(990 - 33y + 36y = 1\,020 \implies 3y = 30 \implies y = 10\). 6. Berechnung von \(x\): \(x = 45 - 1{,}5 \cdot 10 = 30\). Ein Trikot kostete ursprünglich \(30\,\text{€}\) und eine Hose \(10\,\text{€}\).

Antwort

Der ursprüngliche Preis für ein Trikot betrug \(30\,\text{€}\) und für eine Hose \(10\,\text{€}\).
4138328
Ein Kaffeeröster möchte eine neue Hausmischung herstellen. Er mischt dazu eine milde Sorte für \(12\,\text{€}/\text{kg}\) mit einer kräftigen Sorte für \(18\,\text{€}/\text{kg}\). Insgesamt sollen \(20\,\text{kg}\) der Mischung entstehen, die rechnerisch einen Wert von \(16{,}50\,\text{€}/\text{kg}\) hat. Bestimme, wie viel Kilogramm jeder Sorte für diese Mischung benötigt werden.

Denkanstöße

- Was ist das Gesamtgewicht der Mischung und wie setzt es sich zusammen? - Wie berechnet man den Gesamtwert der Mischung aus den Einzelpreisen? - Könnte es helfen, zuerst den Wert der gesamten \(20\,\text{kg}\) auszurechnen? - Stelle eine Gleichung für das Gewicht und eine für den Geldwert auf.

Lösung

1. Variablen festlegen: \(m\) für die Masse der milden Sorte und \(k\) für die Masse der kräftigen Sorte (in \(\text{kg}\)). 2. Gleichungssystem aufstellen: (I) \(m + k = 20\) (II) \(12m + 18k = 20 \cdot 16{,}50\) 3. Den Gesamtwert in (II) berechnen: \(20 \cdot 16{,}50 = 330\). 4. Einsetzungsverfahren anwenden: Aus (I) folgt \(m = 20 - k\). 5. In (II) einsetzen: \(12 \cdot (20 - k) + 18k = 330\). 6. Klammer auflösen und zusammenfassen: \(240 - 12k + 18k = 330 \Rightarrow 6k = 90\). 7. Ergebnisse berechnen: \(k = 15\) und \(m = 20 - 15 = 5\). Es werden \(5\,\text{kg}\) der milden und \(15\,\text{kg}\) der kräftigen Sorte benötigt.

Antwort

Es werden \(5\,\text{kg}\) der milden Sorte und \(15\,\text{kg}\) der kräftigen Sorte benötigt.
4153778
Zwei Gruppen besuchen ein Museum. Gruppe A zahlt für \(3\) Erwachsene und \(4\) Kinder insgesamt \(38{,}00\,\text{€}\). Gruppe B zahlt für \(2\) Erwachsene und \(5\) Kinder insgesamt \(37{,}00\,\text{€}\). Berechne die Einzelpreise für eine Eintrittskarte eines Erwachsenen und eines Kindes.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, welche zwei Unbekannten gesucht sind und ordne ihnen Variablen zu. - Wie viel bezahlt Gruppe A ausgedrückt durch deine Variablen? - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) erscheint dir hier am sinnvollsten?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) sei der Preis für einen Erwachsenen, \(y\) der Preis für ein Kind (in \(\text{€}\)). 2. Gleichungssystem aufstellen: (I) \(3x + 4y = 38\) (II) \(2x + 5y = 37\) 3. Gleichung (I) mit \(2\) und Gleichung (II) mit \(3\) multiplizieren: (I') \(6x + 8y = 76\) (II') \(6x + 15y = 111\) 4. Subtraktionsverfahren: (II') \(-\) (I') ergibt \(7y = 35 \Rightarrow y = 5\). 5. Wert für \(y\) in (I) einsetzen: \(3x + 4 \cdot 5 = 38 \Rightarrow 3x + 20 = 38 \Rightarrow 3x = 18 \Rightarrow x = 6\). 6. Ergebnis: Eine Erwachsenenkarte kostet \(6{,}00\,\text{€}\), eine Kinderkarte \(5{,}00\,\text{€}\).

Antwort

Eine Eintrittskarte für einen Erwachsenen kostet \(6{,}00\,\text{€}\) und eine für ein Kind \(5{,}00\,\text{€}\).
4239408
Ein Goldschmied möchte zwei Goldlegierungen zu einer neuen Legierung verschmelzen. Die erste Legierung hat einen Goldanteil von \(600\) Tausendsteln (\(60\,\%\)), die zweite einen Goldanteil von \(900\) Tausendsteln (\(90\,\%\)). Er benötigt insgesamt \(300\,\text{g}\) einer Legierung mit einem Goldanteil von \(800\) Tausendsteln (\(80\,\%\)). Berechne die Massen der beiden Ausgangslegierungen, die er für diese Mischung verwenden muss.

Denkanstöße

- Notiere dir zuerst, was genau gegeben ist und was gesucht wird. - Stelle eine Gleichung für die Gesamtmasse der Legierung auf. - Stelle eine zweite Gleichung auf, die nur den Anteil des reinen Goldes in den Legierungen betrachtet. - Wie kannst du eine der Unbekannten eliminieren, um die andere zu berechnen?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(m_1\) für die Masse der ersten Legierung (600er) und \(m_2\) für die Masse der zweiten Legierung (900er) in Gramm. 2. Aufstellen der Massenbilanz: \(m_1 + m_2 = 300\). 3. Aufstellen der Goldbilanz: \(0{,}60 m_1 + 0{,}90 m_2 = 0{,}80 \cdot 300\). 4. Vereinfachen der Goldbilanz: \(0{,}6 m_1 + 0{,}9 m_2 = 240\). 5. Lösen des Systems, zum Beispiel durch Einsetzen von \(m_1 = 300 - m_2\): \(0{,}6(300 - m_2) + 0{,}9 m_2 = 240\). 6. Ausmultiplizieren und Zusammenfassen: \(180 - 0{,}6 m_2 + 0{,}9 m_2 = 240 \Rightarrow 0{,}3 m_2 = 60\). 7. Ergebnis für \(m_2\): \(m_2 = 200\). 8. Ergebnis für \(m_1\): \(m_1 = 300 - 200 = 100\). Der Goldschmied muss \(100\,\text{g}\) der ersten Legierung und \(200\,\text{g}\) der zweiten Legierung verwenden.

Antwort

Der Goldschmied muss \(100\,\text{g}\) der ersten Legierung (\(60\,\%\) Gold) und \(200\,\text{g}\) der zweiten Legierung (\(90\,\%\) Gold) verwenden.
4239838
Für ein Schulfest wurden insgesamt \(240\) Eintrittskarten verkauft. Es gab Karten für Erwachsene zu je \(8{,}00\,\text{€}\) und ermäßigte Karten für Schüler zu je \(5{,}00\,\text{€}\). Die Gesamteinnahmen aus dem Ticketverkauf beliefen sich auf \(1440{,}00\,\text{€}\). a) Berechne, wie viele Karten von jeder Sorte verkauft wurden. b) Wie hoch wären die Einnahmen gewesen, wenn genau gleich viele Erwachsenenkarten wie Schülerkarten verkauft worden wären (bei gleicher Gesamtzahl)?

Denkanstöße

- Was wissen wir über die Gesamtzahl der Karten? - Wie lässt sich der Gesamtwert der Karten mathematisch ausdrücken? - Kannst du eine der Unbekannten durch die andere ausdrücken? - Was bedeutet „gleich viele Karten von jeder Sorte“ für die Anzahl bei einer festen Gesamtsumme?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für die Anzahl der Erwachsenenkarten und \(y\) für die Anzahl der Schülerkarten. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: (I) \(x + y = 240\) (II) \(8x + 5y = 1440\) 3. Auflösen der ersten Gleichung nach \(y\): \(y = 240 - x\). 4. Einsetzen in die zweite Gleichung: \(8x + 5(240 - x) = 1440\). 5. Vereinfachen und Lösen nach \(x\): \(8x + 1200 - 5x = 1440 \Rightarrow 3x = 240 \Rightarrow x = 80\). 6. Berechnen von \(y\): \(y = 240 - 80 = 160\). Es wurden \(80\) Erwachsenenkarten und \(160\) Schülerkarten verkauft. 7. Lösung von Teil b): Bei Gleichverteilung wären es jeweils \(240 : 2 = 120\) Karten. 8. Berechnung der neuen Einnahmen: \(120 \cdot 8 + 120 \cdot 5 = 120 \cdot 13 = 1560{,}00\,\text{€}\).

Antwort

a) Es wurden \(80\) Erwachsenenkarten und \(160\) Schülerkarten verkauft. b) Die Einnahmen hätten \(1560{,}00\,\text{€}\) betragen.
4243238
An einer Saftbar werden für Veranstaltungen verschiedene Mischungen vorbereitet. Mischung „Sonnenschein“ besteht aus \(3\,\text{l}\) Orangensaft und \(2\,\text{l}\) Apfelsaft und kostet insgesamt \(10{,}10\,\text{€}\). Die Mischung „Vitamin-Kick“ besteht aus \(5\,\text{l}\) Orangensaft und \(4\,\text{l}\) Apfelsaft zum Gesamtpreis von \(18{,}10\,\text{€}\). Bestimme den Preis pro Liter für jede der beiden Saftsorten.

Denkanstöße

- Was genau suchen wir und welche Buchstaben könnten wir dafür verwenden? - Kannst du für jede Mischung eine mathematische Gleichung aufschreiben? - Gibt es eine Möglichkeit, eine der Gleichungen so zu verändern, dass eine Variable beim Verrechnen wegfällt? - Wie kannst du dein Ergebnis am Ende überprüfen?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für den Preis pro Liter Orangensaft und \(y\) für den Preis pro Liter Apfelsaft in Euro. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: \(3x + 2y = 10{,}10\) und \(5x + 4y = 18{,}10\). 3. Multiplikation der ersten Gleichung mit 2, um das Additionsverfahren vorzubereiten: \(6x + 4y = 20{,}20\). 4. Subtraktion der zweiten Gleichung von der neuen Gleichung: \((6x + 4y) - (5x + 4y) = 20{,}20 - 18{,}10\), woraus \(x = 2{,}10\) folgt. 5. Einsetzen von \(x\) in die erste Gleichung: \(3 \cdot 2{,}10 + 2y = 10{,}10 \Rightarrow 6{,}30 + 2y = 10{,}10 \Rightarrow 2y = 3{,}80 \Rightarrow y = 1{,}90\). 6. Ergebnis: Der Preis für einen Liter Orangensaft beträgt \(2{,}10\,\text{€}\) und für einen Liter Apfelsaft \(1{,}90\,\text{€}\).

Antwort

Ein Liter Orangensaft kostet \(2{,}10\,\text{€}\) und ein Liter Apfelsaft kostet \(1{,}90\,\text{€}\).
4243248
Eine Kaffeerösterei bietet zwei verschiedene Mischungen aus den Bohnensorten „Arabica“ und „Robusta“ an. Die Mischung „Milde Bohne“ enthält \(400\,\text{g}\) Arabica und \(600\,\text{g}\) Robusta für einen Preis von \(15{,}20\,\text{€}\). Die Mischung „Kräftiger Wachmacher“ enthält jeweils \(500\,\text{g}\) beider Sorten für einen Preis von \(15{,}50\,\text{€}\). Untersuche, welche der beiden Bohnensorten pro \(100\,\text{g}\) teurer ist und berechne den Preisunterschied pro \(100\,\text{g}\).

Denkanstöße

- Achte darauf, ob es sinnvoll ist, mit Gramm oder mit Einheiten von \(100\,\text{g}\) zu rechnen. - Kannst du eine der Gleichungen vereinfachen, bevor du mit dem Rechnen beginnst? - Überlege dir zuerst die Einzelpreise, bevor du den Vergleich anstellst. - Was bedeutet das Ergebnis im Hinblick auf die Frage nach dem Preisunterschied?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(a\) für den Preis von \(100\,\text{g}\) Arabica und \(r\) für den Preis von \(100\,\text{g}\) Robusta in Euro. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: \(4a + 6r = 15{,}20\) und \(5a + 5r = 15{,}50\). 3. Vereinfachung der zweiten Gleichung durch Division durch 5: \(a + r = 3{,}10\). 4. Umstellen nach einer Variablen: \(r = 3{,}10 - a\). 5. Einsetzen in die erste Gleichung: \(4a + 6(3{,}10 - a) = 15{,}20 \Rightarrow 4a + 18{,}60 - 6a = 15{,}20 \Rightarrow -2a = -3{,}40 \Rightarrow a = 1{,}70\). 6. Berechnung von \(r\): \(r = 3{,}10 - 1{,}70 = 1{,}40\). 7. Vergleich und Differenzbildung: Arabica (\(1{,}70\,\text{€}\)) ist teurer als Robusta (\(1{,}40\,\text{€}\)). Der Unterschied beträgt \(1{,}70\,\text{€} - 1{,}40\,\text{€} = 0{,}30\,\text{€}\).

Antwort

Die Sorte „Arabica“ ist teurer. Der Preisunterschied beträgt \(0{,}30\,\text{€}\) pro \(100\,\text{g}\).
4243348
Für eine Schulaufführung wurden am ersten Abend 60 Schülerkarten und 20 Erwachsenenkarten verkauft, was Einnahmen von \(440{,}00\,\text{€}\) ergab. Am zweiten Abend wurden 45 Schülerkarten und 30 Erwachsenenkarten für insgesamt \(480{,}00\,\text{€}\) verkauft. a) Bestimme die Preise für eine Schüler- und eine Erwachsenenkarte. b) Ein „Gruppenangebot“ für 5 Schüler und 2 Erwachsene wird für \(35{,}00\,\text{€}\) angeboten. Begründe durch Rechnung, ob dieses Angebot günstiger ist als der Einzelkauf.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst Variablen für die beiden gesuchten Kartenpreise. - Kannst du die Einnahmen der beiden Abende jeweils als Summe darstellen? - Es hilft oft, große Zahlen in den Gleichungen durch Division zu vereinfachen, bevor man ein Lösungsverfahren anwendet. - Wie viel müsste die Gruppe bezahlen, wenn sie kein Spezial-Angebot nutzt? Vergleiche diesen Wert mit dem Angebotspreis.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(s\) für den Preis einer Schülerkarte und \(e\) für den Preis einer Erwachsenenkarte in Euro. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: \(60s + 20e = 440\) und \(45s + 30e = 480\). 3. Vereinfachen der Gleichungen durch Division (Gleichung 1 durch 20, Gleichung 2 durch 15): \(3s + e = 22\) und \(3s + 2e = 32\). 4. Subtraktion der ersten von der zweiten vereinfachten Gleichung zur Elimination von \(s\): \((3s + 2e) - (3s + e) = 32 - 22 \Rightarrow e = 10\). 5. Einsetzen von \(e = 10\) in die Gleichung \(3s + e = 22\): \(3s + 10 = 22 \Rightarrow 3s = 12 \Rightarrow s = 4\). 6. Teil b: Berechnung des Preises für die Gruppe zum regulären Preis: \(5 \cdot 4{,}00\,\text{€} + 2 \cdot 10{,}00\,\text{€} = 40{,}00\,\text{€}\). 7. Vergleich mit dem Sonderangebot: Da \(35{,}00\,\text{€} < 40{,}00\,\text{€}\), ist das Angebot um \(5{,}00\,\text{€}\) günstiger.

Antwort

a) Eine Schülerkarte kostet \(4{,}00\,\text{€}\) und eine Erwachsenenkarte kostet \(10{,}00\,\text{€}\). b) Ja, das Angebot ist günstiger, da der Einzelkauf \(40{,}00\,\text{€}\) kosten würde, das Gruppenangebot hingegen nur \(35{,}00\,\text{€}\).
4243358
Eine Gruppe von Schülern und Lehrkräften besucht ein Museum. Für 3 Erwachsene und 5 Schüler kostet der Eintritt insgesamt \(75{,}00\,\text{€}\). Eine Lehrkraft stellt zudem fest, dass 2 Eintrittskarten für Erwachsene genau \(12{,}00\,\text{€}\) mehr kosten als 3 Eintrittskarten für Schüler. Berechne den Preis für eine Eintrittskarte für einen Erwachsenen und eine Eintrittskarte für einen Schüler.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, welche zwei Größen unbekannt sind und gib ihnen Namen wie \(x\) und \(y\). - Kannst du den ersten Satz in eine mathematische Gleichung übersetzen? - Achte auf die Formulierung „kostet ... mehr als“. Wie kannst du das als Differenz oder Summe ausdrücken? - Wenn du zwei Gleichungen hast, welches Verfahren kennst du, um solche Systeme zu lösen? - Überprüfe am Ende, ob deine Preise sinnvoll sind und beide Bedingungen erfüllen.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für den Preis einer Erwachsenenkarte und \(y\) für den Preis einer Schülerkarte in \(\text{€}\). 2. Aufstellen des linearen Gleichungssystems: \(3x + 5y = 75\) und \(2x = 3y + 12\). 3. Umformen der zweiten Gleichung in die Standardform: \(2x - 3y = 12\). 4. Anwendung des Additionsverfahrens: Multiplikation der ersten Gleichung mit 3 und der zweiten mit 5 führt zu \(9x + 15y = 225\) und \(10x - 15y = 60\). 5. Addition der beiden Gleichungen: \(19x = 285\), was zu \(x = 15\) führt. 6. Berechnung von \(y\) durch Einsetzen von \(x\) in die umgeformte zweite Gleichung: \(2 \cdot 15 - 3y = 12 \implies 30 - 3y = 12 \implies 3y = 18 \implies y = 6\).

Antwort

Eine Eintrittskarte für einen Erwachsenen kostet \(15{,}00\,\text{€}\), eine für einen Schüler kostet \(6{,}00\,\text{€}\).
4243428
Eine Wandergruppe möchte eine Hütte für ein Wochenende mieten. Die Kosten sollen gleichmäßig aufgeteilt werden. Zuerst berechnen sie: Wenn jedes Mitglied der ursprünglichen Gruppe \(20{,}00\,\text{€}\) beisteuert, fehlen noch \(40{,}00\,\text{€}\) an der Gesamtmiete. Kurz vor der Buchung schließen sich der Gruppe noch 5 weitere Personen an. Wenn nun alle Personen der vergrößerten Gruppe jeweils \(18{,}00\,\text{€}\) bezahlen, ist die Miete bezahlt und es bleiben sogar \(20{,}00\,\text{€}\) für die Verpflegung übrig. Berechne, wie viele Personen ursprünglich in der Gruppe waren und wie hoch die Miete für die Hütte ist.

Denkanstöße

- Achte darauf, wie sich die Anzahl der Personen im zweiten Szenario verändert. - Wie kannst du die Gesamtkosten der Miete jeweils durch die Beiträge der Teilnehmer ausdrücken? - Vergiss nicht, die Klammern korrekt zu setzen, wenn sich der Beitrag auf die gesamte neue Gruppe bezieht. - Kannst du eine Variable eliminieren, indem du die Gleichungen gleichsetzt?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) für die ursprüngliche Anzahl der Personen, \(M\) für die Miete. 2. Gleichungen aufstellen: Fall 1: \(20x = M - 40 \Rightarrow M = 20x + 40\) Fall 2: \(18(x + 5) = M + 20 \Rightarrow M = 18(x + 5) - 20\) 3. Gleichsetzen: \(20x + 40 = 18(x + 5) - 20\). 4. Klammer auflösen und zusammenfassen: \(20x + 40 = 18x + 90 - 20 \Rightarrow 20x + 40 = 18x + 70\). 5. Nach \(x\) auflösen: \(2x = 30 \Rightarrow x = 15\). Ursprünglich waren 15 Personen in der Gruppe. 6. Miete berechnen: \(M = 20 \cdot 15 + 40 = 340{,}00\,\text{€}\). 7. Überprüfung mit Fall 2: \(18 \cdot (15 + 5) - 20 = 18 \cdot 20 - 20 = 360 - 20 = 340\,\text{€}\).

Antwort

Ursprünglich waren 15 Personen in der Gruppe. Die Miete für die Hütte beträgt \(340{,}00\,\text{€}\).
4243438
An einem Schulkiosk werden belegte Brötchen und Äpfel verkauft. Am Montag werden 30 Brötchen und 20 Äpfel für insgesamt \(90{,}00\,\text{€}\) eingekauft. Am Dienstag erhöhen sich die Preise: Die Brötchen kosten nun \(10\,\%\) mehr, die Äpfel sind um \(20\,\%\) teurer geworden. Für die gleiche Menge (30 Brötchen und 20 Äpfel) muss der Kiosk nun \(102{,}00\,\text{€}\) bezahlen. a) Berechne die ursprünglichen Einzelpreise für ein Brötchen und einen Apfel. b) Welcher Prozentsatz der Gesamtkosten entfiel am Montag auf die Brötchen?

Denkanstöße

- Kannst du für beide Tage jeweils eine Gleichung aufstellen, die den Gesamteinkauf beschreibt? - Wie lassen sich die neuen Preise nach der Erhöhung mithilfe von Faktoren wie \(1{,}1\) ausdrücken? - Welches Verfahren erscheint dir hier am einfachsten? - Um den Prozentsatz zu finden, teile den Teilwert durch den Gesamtwert.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(s\) für den Preis eines Brötchens und \(a\) für den Preis eines Apfels in Euro. 2. Aufstellen der ersten Gleichung für Montag: \(30s + 20a = 90\). Vereinfacht: \(3s + 2a = 9\). 3. Aufstellen der zweiten Gleichung für Dienstag mit den Preiserhöhungen (\(1{,}1s\) und \(1{,}2a\)): \(30 \cdot (1{,}1s) + 20 \cdot (1{,}2a) = 102\), was zu \(33s + 24a = 102\) führt. 4. Lösen des linearen Gleichungssystems: Aus der ersten Gleichung folgt \(2a = 9 - 3s\), also \(8a = 36 - 12s\). Einsetzen in die zweite Gleichung (\(33s + 3(8a) = 102\)): \(33s + 3(36 - 12s) = 102 \Rightarrow 33s + 108 - 36s = 102 \Rightarrow -3s = -6 \Rightarrow s = 2\). 5. Berechnung von \(a\): \(3(2) + 2a = 9 \Rightarrow 6 + 2a = 9 \Rightarrow 2a = 3 \Rightarrow a = 1{,}5\). 6. Ergebnis für Teil a: Ein Brötchen kostete ursprünglich \(2{,}00\,\text{€}\), ein Apfel \(1{,}50\,\text{€}\). 7. Berechnung für Teil b: Kosten der Brötchen am Montag: \(30 \cdot 2{,}00\,\text{€} = 60{,}00\,\text{€}\). Anteil an Gesamtkosten: \(60 : 90 = \frac{2}{3} \approx 66{,}7\,\%\).

Antwort

a) Ein Brötchen kostete ursprünglich \(2{,}00\,\text{€}\) und ein Apfel \(1{,}50\,\text{€}\). b) Der Anteil der Brötchen an den Gesamtkosten betrug am Montag ca. \(66{,}7\,\%\).
4243518
Ein Sportverein kauft Basketbälle für \(15{,}00\,\text{€}\) pro Stück und Volleybälle für \(20{,}00\,\text{€}\) pro Stück. Insgesamt gibt der Verein \(1225{,}00\,\text{€}\) aus. Nach einer Saison sind \(20\,\%\) der Basketbälle und \(30\,\%\) der Volleybälle so stark abgenutzt, dass sie ersetzt werden müssen. Der Wert dieser abgenutzten Bälle beläuft sich auf \(285{,}00\,\text{€}\). Wie viele Bälle jeder Sorte hat der Verein ursprünglich gekauft?

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, welche zwei Dinge unbekannt sind, und gib ihnen Namen wie \(x\) und \(y\). - Kannst du eine Gleichung für den Gesamtwert aller Bälle aufstellen? - Wie berechnet man den Wert eines Teils des Bestands, wenn man den Prozentsatz kennt? - Versuche, eine der Gleichungen zu vereinfachen, bevor du ein Lösungsverfahren anwendest.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für die Anzahl der Basketbälle und \(y\) für die Anzahl der Volleybälle. 2. Aufstellen der Gleichung für den Gesamtwert: \(15x + 20y = 1225\). 3. Aufstellen der Gleichung für den Wert der abgenutzten Bälle: \(0{,}20 \cdot 15x + 0{,}30 \cdot 20y = 285\). 4. Vereinfachung der zweiten Gleichung: \(3x + 6y = 285\), was durch Division durch 3 zu \(x + 2y = 95\) führt. 5. Umstellen nach \(x\): \(x = 95 - 2y\). 6. Einsetzen in die erste Gleichung: \(15(95 - 2y) + 20y = 1225 \Rightarrow 1425 - 30y + 20y = 1225\). 7. Zusammenfassen und Lösen nach \(y\): \(-10y = -200 \Rightarrow y = 20\). 8. Berechnung von \(x\): \(x = 95 - 2 \cdot 20 = 55\).

Antwort

Der Verein hat ursprünglich \(55\) Basketbälle und \(20\) Volleybälle gekauft.
4243638
Eine Schulklasse plant einen Ausflug, wobei die Gesamtkosten für den Bus gleichmäßig auf alle mitfahrenden Schüler aufgeteilt werden sollen. Die Organisatoren berechnen verschiedene Szenarien: Wenn 5 Schüler weniger mitfahren würden, müsste jeder der verbleibenden Schüler \(2{,}40\,\text{€}\) mehr bezahlen. Wenn hingegen 10 Schüler mehr mitfahren würden als geplant, würde sich der Preis für jeden Einzelnen um \(3{,}20\,\text{€}\) verringern. Berechne, wie viele Schüler ursprünglich für die Fahrt eingeplant sind und wie hoch die Kosten pro Person in diesem Fall wären.

Denkanstöße

- Was bleibt bei allen Szenarien unverändert? - Wie hängen die Anzahl der Personen, der Preis pro Person und die Gesamtkosten zusammen? - Kannst du für jede der beiden Bedingungen eine Gleichung aufstellen, die den Zusammenhang beschreibt? - Versuche, die Klammern in deinen Gleichungen aufzulösen, um ein einfaches System mit zwei Unbekannten zu erhalten.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(n\) für die Anzahl der Schüler und \(p\) für den Preis pro Person in Euro. Die Gesamtkosten für den Bus betragen \(G = n \cdot p\). 2. Aufstellen der ersten Gleichung basierend auf der Preiserhöhung: \((n - 5) \cdot (p + 2{,}4) = n \cdot p\). Durch Ausmultiplizieren und Vereinfachen ergibt sich \(2{,}4n - 5p = 12\). 3. Aufstellen der zweiten Gleichung basierend auf der Preisverringerung: \((n + 10) \cdot (p - 3{,}2) = n \cdot p\). Durch Ausmultiplizieren und Vereinfachen ergibt sich \(-3{,}2n + 10p = 32\). 4. Lösen des linearen Gleichungssystems: Multiplikation der ersten Gleichung mit 2 führt zu \(4{,}8n - 10p = 24\). Addition dieser Gleichung zur zweiten Gleichung ergibt \(1{,}6n = 56\), woraus \(n = 35\) folgt. 5. Einsetzen von \(n = 35\) in die erste vereinfachte Gleichung: \(2{,}4 \cdot 35 - 5p = 12 \implies 84 - 5p = 12 \implies 5p = 72 \implies p = 14{,}4\).

Antwort

Es sind ursprünglich 35 Schüler eingeplant, und die Kosten pro Person betragen \(14{,}40\,\text{€}\).
4243728
Eine Schulklasse besucht ein Museum. Eine Gruppe von \(5\) Erwachsenen und \(10\) Kindern zahlt insgesamt \(90{,}00\,\text{€}\). Eine andere Gruppe mit \(3\) Erwachsenen und \(12\) Kindern zahlt \(84{,}00\,\text{€}\). a) Bestimme die Eintrittspreise für einen Erwachsenen und für ein Kind. b) Das Museum bietet eine Familienkarte für \(2\) Erwachsene und \(3\) Kinder zum Festpreis von \(35{,}00\,\text{€}\) an. Prüfe rechnerisch, ob man mit der Familienkarte gegenüber den Einzelpreisen spart.

Denkanstöße

- Beginne damit, Symbole für die beiden gesuchten Preise festzulegen. - Kannst du die Informationen aus den beiden Gruppenbesuchen als mathematische Sätze schreiben? - Versuche, die Gleichungen zu vereinfachen, bevor du ein Lösungsverfahren (wie Einsetzungs- oder Additionsverfahren) anwendest. - Für den zweiten Teil: Berechne erst, was die Personen einzeln zahlen würden, und vergleiche das Ergebnis mit dem Pauschalpreis.

Lösung

1. Festlegen der Variablen: \(x\) für den Preis eines Erwachsenen, \(y\) für den Preis eines Kindes. 2. Aufstellen des Gleichungssystems: \(5x + 10y = 90\) und \(3x + 12y = 84\). 3. Vereinfachen der Gleichungen durch Division: \(x + 2y = 18\) und \(x + 4y = 28\). 4. Anwendung des Subtraktionsverfahrens: \((x + 4y) - (x + 2y) = 28 - 18 \implies 2y = 10 \implies y = 5\). 5. Einsetzen von \(y = 5\) in die erste vereinfachte Gleichung: \(x + 10 = 18 \implies x = 8\). 6. Die Einzelpreise betragen \(8{,}00\,\text{€}\) für Erwachsene und \(5{,}00\,\text{€}\) für Kinder. 7. Berechnung des Preises für \(2\) Erwachsene und \(3\) Kinder mit Einzelkarten: \(2 \cdot 8 + 3 \cdot 5 = 16 + 15 = 31\). 8. Vergleich: \(31{,}00\,\text{€} < 35{,}00\,\text{€}\). Die Familienkarte ist teurer als die Einzelkarten.

Antwort

a) Ein Erwachsener zahlt \(8{,}00\,\text{€}\), ein Kind zahlt \(5{,}00\,\text{€}\). b) Nein, man spart nicht. Die Einzelkarten kosten zusammen nur \(31{,}00\,\text{€}\), während die Familienkarte \(35{,}00\,\text{€}\) kostet.
4243778
Ein Teeladen mischt die Sorten „Frühlingsgruß“ und „Abendruhe“ zu einer \(500\,\text{g}\)-Packung zusammen. Die Sorte „Frühlingsgruß“ kostet \(4{,}50\,\text{€}\) pro \(100\,\text{g}\), während die Sorte „Abendruhe“ für \(3{,}00\,\text{€}\) pro \(100\,\text{g}\) verkauft wird. Die fertige Mischung wird für insgesamt \(18{,}00\,\text{€}\) angeboten. Berechne, wie viel Gramm von jeder Sorte in der Mischung enthalten sind.

Denkanstöße

- Kannst du die Gesamtkosten als Summe der Einzelkosten ausdrücken? - Überlege, wie viel \(1\,\text{g}\) jeder Sorte kostet, wenn der Preis für \(100\,\text{g}\) gegeben ist. - Welche zwei Dinge wissen wir über die Mengen der beiden Teesorten? - Könnte es helfen, eine der Unbekannten durch die andere auszudrücken?

Lösung

1. Aufstellen des Gleichungssystems mit \(x\) für Masse „Frühlingsgruß“ und \(y\) für Masse „Abendruhe“ in Gramm: \(x + y = 500\) und \(0{,}045x + 0{,}03y = 18\) (Preise pro Gramm). 2. Umformen der ersten Gleichung nach \(y = 500 - x\) und Einsetzen in die zweite Gleichung: \(0{,}045x + 0{,}03 \cdot (500 - x) = 18\). 3. Vereinfachen der Gleichung: \(0{,}045x + 15 - 0{,}03x = 18\), woraus \(0{,}015x = 3\) folgt. 4. Berechnen der Massen: \(x = 200\) und \(y = 500 - 200 = 300\). Die Mischung enthält \(200\,\text{g}\) der Sorte „Frühlingsgruß“ und \(300\,\text{g}\) der Sorte „Abendruhe“.

Antwort

Die Mischung enthält \(200\,\text{g}\) der Sorte „Frühlingsgruß“ und \(300\,\text{g}\) der Sorte „Abendruhe“.
4243798
Ein Chemielaborant möchte \(10\,\text{Liter}\) einer \(12\,\%\)-igen Essiglösung herstellen. Ihm stehen zwei verschiedene Vorratslösungen zur Verfügung: eine \(25\,\%\)-ige Essigessenz und eine \(5\,\%\)-ige Essiglösung. Berechne, wie viele Liter der beiden vorhandenen Lösungen er jeweils mischen muss, um genau die gewünschte Menge und Konzentration zu erhalten.

Denkanstöße

- Was genau soll am Ende herauskommen und welche Informationen hast du über die Ausgangsstoffe? - Kannst du für die unbekannten Mengen Buchstaben festlegen? - Stelle eine Gleichung für die Gesamtmenge der Flüssigkeit auf. - Stelle eine zweite Gleichung auf, die nur den Anteil des reinen Stoffes (hier Essig) berücksichtigt. - Wie hängen die Anteile in den Ausgangslösungen mit dem Anteil in der fertigen Mischung zusammen?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) ist das Volumen der \(25\,\%\)-igen Lösung in Litern, \(y\) das Volumen der \(5\,\%\)-igen Lösung in Litern. 2. Aufstellen der Gleichung für das Gesamtvolumen: \(x + y = 10\). 3. Aufstellen der Gleichung für die reine Essigmenge: \(0{,}25x + 0{,}05y = 0{,}12 \cdot 10\), also \(0{,}25x + 0{,}05y = 1{,}2\). 4. Umstellen der ersten Gleichung nach \(y\): \(y = 10 - x\). 5. Einsetzen in die zweite Gleichung: \(0{,}25x + 0{,}05(10 - x) = 1{,}2\). 6. Auflösen der Klammer und Zusammenfassen: \(0{,}25x + 0{,}5 - 0{,}05x = 1{,}2 \implies 0{,}20x = 0{,}7\). 7. Berechnung von \(x\): \(x = 0{,}7 : 0{,}20 = 3{,}5\). 8. Berechnung von \(y\): \(y = 10 - 3{,}5 = 6{,}5\). Es müssen \(3{,}5\,\text{Liter}\) der \(25\,\%\)-igen und \(6{,}5\,\text{Liter}\) der \(5\,\%\)-igen Lösung gemischt werden.

Antwort

Es müssen \(3{,}5\,\text{Liter}\) der \(25\,\%\)-igen Essigessenz und \(6{,}5\,\text{Liter}\) der \(5\,\%\)-igen Essiglösung verwendet werden.
4243818
Ein Händler mischt zwei verschiedene Speiseöle \(A\) und \(B\). Eine Mischung aus \(3\,\text{l}\) von Öl \(A\) und \(2\,\text{l}\) von Öl \(B\) wiegt insgesamt \(4{,}4\,\text{kg}\). Eine andere Mischung, die aus \(1\,\text{l}\) von Öl \(A\) und \(4\,\text{l}\) von Öl \(B\) besteht, wiegt \(4{,}8\,\text{kg}\). Bestimme die Masse von jeweils einem Liter der beiden Ölsorten.

Denkanstöße

- Welche Größen sind unbekannt? Weise ihnen Variablen zu. - Kannst du für jede der beiden Mischungen eine Gleichung aufstellen? - Überlege, wie sich das Gesamtgewicht aus den Einzelgewichten der Öle zusammensetzt. - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) eignet sich hier am besten?

Lösung

1. Aufstellen eines linearen Gleichungssystems mit \(x\) als Masse von \(1\,\text{l}\) Öl \(A\) und \(y\) als Masse von \(1\,\text{l}\) Öl \(B\) in \(\text{kg}\): I: \(3x + 2y = 4{,}4\) II: \(x + 4y = 4{,}8\) 2. Auflösen der zweiten Gleichung nach \(x\): \(x = 4{,}8 - 4y\) 3. Einsetzen in die erste Gleichung: \(3(4{,}8 - 4y) + 2y = 4{,}4 \implies 14{,}4 - 12y + 2y = 4{,}4\) 4. Zusammenfassen und nach \(y\) auflösen: \(14{,}4 - 10y = 4{,}4 \implies -10y = -10 \implies y = 1\) 5. Berechnen von \(x\): \(x = 4{,}8 - 4 \cdot 1 = 0{,}8\) 6. Ergebnis: Ein Liter Öl \(A\) wiegt \(0{,}8\,\text{kg}\), ein Liter Öl \(B\) wiegt \(1\,\text{kg}\).

Antwort

Ein Liter Öl \(A\) wiegt \(0{,}8\,\text{kg}\), ein Liter Öl \(B\) wiegt \(1\,\text{kg}\).
4243838
Ein Gärtner möchte für seine Pflanzen eine spezielle Düngermischung herstellen. Er mischt dazu zwei verschiedene Flüssigdünger-Sorten mit unterschiedlichem Stickstoffgehalt. Wenn er \(3\,\text{Liter}\) der Sorte A und \(2\,\text{Liter}\) der Sorte B mischt, erhält er eine Lösung mit einem Stickstoffgehalt von \(14\,\%\). Mischt er hingegen \(1\,\text{Liter}\) der Sorte A und \(4\,\text{Liter}\) der Sorte B, so weist die Mischung einen Stickstoffgehalt von \(10\,\%\) auf. Berechne den prozentualen Stickstoffgehalt der beiden einzelnen Düngersorten.

Denkanstöße

- Stelle für jede Mischung eine Gleichung auf, die die Menge des reinen Stickstoffs beschreibt. - Wie berechnet man die Gesamtmenge an Stickstoff in einer Mischung, wenn man das Volumen und den Prozentsatz kennt? - Überlege dir, welche Variable du am einfachsten durch die andere ausdrücken kannst. - Achte darauf, dass die Summe der Einzelmengen das Gesamtvolumen der Mischung ergibt.

Lösung

1. Definition der Variablen \(x\) und \(y\) für die Stickstoffkonzentrationen der Sorten A und B. 2. Aufstellen des Gleichungssystems basierend auf der Gesamtmenge an Stickstoff: I: \(3x + 2y = 5 \cdot 0{,}14 = 0{,}70\) II: \(x + 4y = 5 \cdot 0{,}10 = 0{,}50\) 3. Auflösen von Gleichung II nach \(x\): \(x = 0{,}50 - 4y\). 4. Einsetzen in Gleichung I: \(3(0{,}50 - 4y) + 2y = 0{,}70 \implies 1{,}50 - 12y + 2y = 0{,}70\). 5. Zusammenfassen und Lösen nach \(y\): \(-10y = -0{,}80 \implies y = 0{,}08\). 6. Berechnen von \(x\): \(x = 0{,}50 - 4 \cdot 0{,}08 = 0{,}18\). 7. Die Konzentrationen sind \(18\,\%\) für Sorte A und \(8\,\%\) für Sorte B.

Antwort

Die Sorte A hat einen Stickstoffgehalt von \(18\,\%\), die Sorte B einen Gehalt von \(8\,\%\).
4243848
Eine Rösterei bietet zwei Kaffeemischungen aus den Sorten „Arabica“ und „Robusta“ an. Mischung 1 besteht aus \(4\,\text{kg}\) Arabica und \(6\,\text{kg}\) Robusta und kostet im Verkauf \(12{,}80\,\text{€}\) pro Kilogramm. Mischung 2 besteht aus \(7\,\text{kg}\) Arabica und \(3\,\text{kg}\) Robusta und kostet im Verkauf \(14{,}30\,\text{€}\) pro Kilogramm. a) Bestimme die Preise pro Kilogramm für die reinen Sorten Arabica und Robusta. b) Begründe anhand deiner Ergebnisse, warum Mischung 2 teurer ist als Mischung 1.

Denkanstöße

- Stelle zunächst fest, wie viel eine gesamte Packung (\(10\,\text{kg}\)) jeder Mischung kostet. - Kannst du ein Gleichungssystem aufstellen, bei dem eine Variable durch Multiplikation einer Gleichung eliminiert werden kann? - Vergleiche nach der Berechnung die Preise der beiden Kaffeesorten. - Welche Sorte ist teurer und wie wirkt sich ihr Anteil auf den Gesamtpreis der Mischung aus?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(a\) für Preis Arabica (\(\text{€}/\text{kg}\)), \(r\) für Preis Robusta (\(\text{€}/\text{kg}\)). 2. Gleichungssystem für die Gesamtkosten der \(10\,\text{kg}\)-Chargen aufstellen: I: \(4a + 6r = 10 \cdot 12{,}80 = 128\) II: \(7a + 3r = 10 \cdot 14{,}30 = 143\) 3. Gleichung II mit 2 multiplizieren: \(14a + 6r = 286\). 4. Subtraktionsverfahren (II' - I): \(10a = 158 \implies a = 15{,}80\). 5. Wert für \(a\) in I einsetzen: \(4 \cdot 15{,}80 + 6r = 128 \implies 63{,}20 + 6r = 128 \implies 6r = 64{,}80 \implies r = 10{,}80\). 6. Vergleich der Preise: Arabica ist mit \(15{,}80\,\text{€}/\text{kg}\) teurer als Robusta mit \(10{,}80\,\text{€}/\text{kg}\). 7. Mischung 2 enthält einen deutlich höheren Anteil der teureren Sorte Arabica (\(7\,\text{kg}\) statt \(4\,\text{kg}\)), was den höheren Durchschnittspreis erklärt.

Antwort

a) Ein Kilogramm Arabica kostet \(15{,}80\,\text{€}\) und ein Kilogramm Robusta kostet \(10{,}80\,\text{€}\). b) Mischung 2 ist teurer, da sie einen höheren Anteil der kostspieligeren Sorte Arabica enthält (\(70\,\%\) gegenüber \(40\,\%\) in Mischung 1).
4243878
Ein Feinkostladen bietet zwei verschiedene Nussmischungen aus Cashewkernen und Erdnüssen an. Mischung A besteht aus \(200\,\text{g}\) Cashewkernen und \(300\,\text{g}\) Erdnüssen; sie kostet insgesamt \(5{,}50\,\text{€}\). Mischung B besteht aus \(300\,\text{g}\) Cashewkernen und \(200\,\text{g}\) Erdnüssen; sie kostet \(7{,}00\,\text{€}\). Berechne, wie viel \(100\,\text{g}\) der jeweiligen Nusssorte im Einzelverkauf kosten würden, wenn die Preise pro Sorte in beiden Mischungen gleich sind.

Denkanstöße

- Was genau suchen wir und welche Einheiten bieten sich für die Unbekannten an? - Kannst du für jede Mischung eine Gleichung aufstellen, die den Gesamtpreis beschreibt? - Welches Verfahren eignet sich am besten, um ein System aus zwei Gleichungen zu lösen? - Achte darauf, ob du die Preise für eine bestimmte Menge (z. B. \(100\,\text{g}\)) oder pro Kilogramm berechnest.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) für den Preis von \(100\,\text{g}\) Cashewkernen und \(y\) für den Preis von \(100\,\text{g}\) Erdnüssen (in \(\text{€}\)). 2. Aufstellen des linearen Gleichungssystems: I: \(2x + 3y = 5{,}50\) II: \(3x + 2y = 7{,}00\) 3. Anwendung des Additionsverfahrens (Multiplikation zur Elimination von \(x\)): \(I \cdot 3: 6x + 9y = 16{,}50\) \(II \cdot (-2): -6x - 4y = -14{,}00\) 4. Addition der Gleichungen: \(5y = 2{,}50 \implies y = 0{,}50\). 5. Einsetzen von \(y\) in Gleichung I: \(2x + 3 \cdot 0{,}50 = 5{,}50 \implies 2x + 1{,}50 = 5{,}50 \implies 2x = 4{,}00 \implies x = 2{,}00\). 6. Ergebnis: Der Preis für \(100\,\text{g}\) Cashewkerne beträgt \(2{,}00\,\text{€}\), für \(100\,\text{g}\) Erdnüsse \(0{,}50\,\text{€}\).

Antwort

\(100\,\text{g}\) Cashewkerne kosten \(2{,}00\,\text{€}\) und \(100\,\text{g}\) Erdnüsse kosten \(0{,}50\,\text{€}\).
4243938
In einer Saftbar werden zwei Apfelsaftgetränke gemischt. Sorte A hat einen Direktsaftanteil von \(10\,\%\), Sorte B einen Anteil von \(40\,\%\). Durch Mischen beider Sorten entsteht ein Getränk mit einem Direktsaftanteil von \(20\,\%\). Würde man von jeder Sorte \(3\,\text{Liter}\) mehr nehmen als ursprünglich geplant, so hätte die neue Mischung einen Direktsaftanteil von \(22{,}5\,\%\). Bestimme die Mengen der beiden Sorten, die für die ursprüngliche Mischung vorgesehen waren.

Denkanstöße

- Kannst du die Mengen der beiden Sorten mit Variablen benennen? - Wie lässt sich der Anteil an reinem Direktsaft mathematisch ausdrücken? - Welcher Zusammenhang zwischen den beiden Mengen lässt sich aus der ersten Information ableiten? - Überlege, wie sich die Gesamtmenge und die Menge des Direktsafts ändern, wenn man von beidem etwas hinzufügt.

Lösung

1. Festlegen der Variablen: \(x\) für das Volumen von Sorte A und \(y\) für das Volumen von Sorte B in Litern. 2. Aufstellen der Gleichung für die erste Mischung: \(0{,}1x + 0{,}4y = 0{,}2(x + y)\). Durch Umformen erhält man \(0{,}2y = 0{,}1x\), was zu \(x = 2y\) führt. 3. Aufstellen der Gleichung für die zweite Mischung: \(\frac{0{,}1(x + 3) + 0{,}4(y + 3)}{x + 3 + y + 3} = 0{,}225\). 4. Einsetzen von \(x = 2y\) in die zweite Gleichung: \(\frac{0{,}1(2y + 3) + 0{,}4(y + 3)}{3y + 6} = 0{,}225\). 5. Vereinfachen des Zählers: \(0{,}2y + 0{,}3 + 0{,}4y + 1{,}2 = 0{,}6y + 1{,}5\). 6. Lösen der Gleichung \(0{,}6y + 1{,}5 = 0{,}225(3y + 6)\): \(0{,}6y + 1{,}5 = 0{,}675y + 1{,}35\). Dies ergibt \(0{,}15 = 0{,}075y\), woraus \(y = 2\) folgt. 7. Berechnen von \(x\): \(x = 2 \cdot 2 = 4\). Die ursprüngliche Mischung bestand aus \(4\,\text{Litern}\) der Sorte A und \(2\,\text{Litern}\) der Sorte B.

Antwort

Für die ursprüngliche Mischung waren \(4\,\text{Liter}\) der Sorte A und \(2\,\text{Liter}\) der Sorte B vorgesehen.
4243978
Zwei Freunde, Jan und Leo, kaufen sich jeweils ein Mountainbike und einen Helm. Es stehen zwei Helmmodelle zur Auswahl: ein Profihelm für \(120{,}00\,\text{€}\) und ein Standardhelm für \(40{,}00\,\text{€}\). - Jans Bike kostet zusammen mit dem Profihelm dreimal so viel wie Leos Bike zusammen mit dem Standardhelm. - Leos Bike kostet zusammen mit dem Profihelm genau halb so viel wie Jans Bike zusammen mit dem Standardhelm. Berechne den Preis der beiden Mountainbikes (ohne Helm).

Denkanstöße

- Was sind die unbekannten Größen in dieser Aufgabe? - Kannst du die beiden Bedingungen in mathematische Gleichungen übersetzen? - Wie hängen die Preise der Bikes zusammen, wenn man die Kosten für die Helme berücksichtigt? - Welches Verfahren (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) bietet sich hier an?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) für den Preis von Jans Mountainbike und \(y\) für den Preis von Leos Mountainbike in \(\text{€}\). 2. Erste Gleichung aufstellen: \(x + 120 = 3 \cdot (y + 40)\). 3. Zweite Gleichung aufstellen: \(y + 120 = \frac{1}{2} \cdot (x + 40)\). 4. Erste Gleichung vereinfachen: \(x + 120 = 3y + 120 \Rightarrow x = 3y\). 5. \(x = 3y\) in die zweite Gleichung einsetzen: \(y + 120 = \frac{1}{2} \cdot (3y + 40)\). 6. Gleichung nach \(y\) auflösen: \(2y + 240 = 3y + 40 \Rightarrow y = 200\). 7. \(x\) berechnen: \(x = 3 \cdot 200 = 600\).

Antwort

Jans Mountainbike kostet \(600{,}00\,\text{€}\) und Leos Mountainbike kostet \(200{,}00\,\text{€}\).
4244038
In einer Manufaktur werden drei Arten von Fahrrädern hergestellt: ein Basismodell, ein Tourenrad und ein Profi-Rennrad. Das Tourenrad kostet im Verkauf das Vierfache des Basismodells. Das Profi-Rennrad kostet \(1200{,}00\,\text{€}\) mehr als das Tourenrad und gleichzeitig \(4800{,}00\,\text{€}\) mehr als das Basismodell. Berechne die Preise aller drei Fahrradtypen.

Denkanstöße

- Überlege dir, wie du die Preise der verschiedenen Räder mithilfe einer einzigen Variable ausdrücken kannst. - Kannst du für einen der Preise zwei verschiedene Rechenausdrücke finden, die denselben Wert beschreiben müssen? - Stelle eine Gleichung auf, indem du diese beiden Ausdrücke gleichsetzt.

Lösung

1. Variable \(b\) für den Preis des Basismodells festlegen; Preis des Tourenrads als \(4b\) ausdrücken. 2. Zwei Ausdrücke für den Preis des Rennrads \(R\) aufstellen: \(R = 4b + 1200\) und \(R = b + 4800\). 3. Gleichung durch Gleichsetzen bilden: \(4b + 1200 = b + 4800\). 4. Gleichung nach \(b\) auflösen: \(3b = 3600 \Rightarrow b = 1200{,}00\,\text{€}\). 5. Berechnung der weiteren Preise: Tourenrad \(4 \cdot 1200 = 4800{,}00\,\text{€}\), Rennrad \(1200 + 4800 = 6000{,}00\,\text{€}\).

Antwort

Basismodell: \(1200{,}00\,\text{€}\), Tourenrad: \(4800{,}00\,\text{€}\), Rennrad: \(6000{,}00\,\text{€}\).
4137558
Der Fahrpreis eines Taxiunternehmens setzt sich aus einer Grundgebühr und einem Kilometerpreis zusammen. Eine Fahrt über eine Strecke von \(8\,\text{km}\) kostet \(21{,}40\,\text{€}\). Für eine Strecke von \(15\,\text{km}\) berechnet das Unternehmen \(36{,}80\,\text{€}\). Ermittle die Grundgebühr und den Preis pro gefahrenem Kilometer.

Denkanstöße

- Was bleibt gleich, egal wie weit man fährt? - Kannst du ausrechnen, wie viel die zusätzlichen Kilometer zwischen den beiden Fahrten gekostet haben? - Stelle zwei mathematische Ausdrücke für die Gesamtkosten auf. - Wenn du die Differenz der Gesamtkosten durch die Differenz der Kilometer teilst, was erhältst du dann?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(G\) für die Grundgebühr in \(\text{€}\) und \(k\) für den Preis pro Kilometer in \(\text{€}\). 2. Gleichungssystem erstellen: I: \(G + 8 \cdot k = 21{,}40\) II: \(G + 15 \cdot k = 36{,}80\) 3. Differenz bilden (II - I): \(7 \cdot k = 15{,}40\) 4. Kilometerpreis \(k\) berechnen: \(k = 15{,}40 : 7 = 2{,}20\). Der Kilometerpreis beträgt \(2{,}20\,\text{€}\). 5. Grundgebühr \(G\) berechnen durch Einsetzen in I: \(G + 8 \cdot 2{,}20 = 21{,}40\) \(G + 17{,}60 = 21{,}40\) \(G = 21{,}40 - 17{,}60 = 3{,}80\). Die Grundgebühr beträgt \(3{,}80\,\text{€}\).

Antwort

Die Grundgebühr beträgt \(3{,}80\,\text{€}\) und der Preis pro Kilometer liegt bei \(2{,}20\,\text{€}\).
4137618
Am Schulkiosk werden in der ersten Pause \(40\) Brezeln und \(50\) Flaschen Apfelschorle verkauft, was Einnahmen von \(115\,\text{€}\) ergibt. In der zweiten Pause werden die Preise angepasst: Die Brezeln werden um \(20\,\%\) günstiger angeboten, während der Preis für die Apfelschorle um \(50\,\%\) erhöht wird. In dieser Pause werden \(30\) Brezeln und \(40\) Flaschen Apfelschorle für insgesamt \(102\,\text{€}\) verkauft. Bestimme die Preise für eine Brezel und eine Flasche Apfelschorle in der ersten Pause.

Denkanstöße

- Stelle für jede Pause eine Gleichung auf. - Achte darauf, wie sich die Preise in der zweiten Pause verändern (Faktor für „günstiger“ und „teurer“). - Es hilft oft, die Gleichungen durch einen gemeinsamen Teiler zu vereinfachen, bevor man das Additions- oder Subtraktionsverfahren nutzt.

Lösung

1. Variablen festlegen: \(b\) für den Preis einer Brezel und \(a\) für den Preis einer Schorle in der ersten Pause. 2. Gleichungssystem aufstellen: I: \(40b + 50a = 115\) II: \(30 \cdot 0{,}8b + 40 \cdot 1{,}5a = 102 \implies 24b + 60a = 102\) 3. Gleichung I durch 10 dividieren: \(4b + 5a = 11{,}5\). 4. Gleichung II durch 6 dividieren: \(4b + 10a = 17\). 5. Subtraktionsverfahren anwenden (Gleichung II' minus Gleichung I'): \((10a - 5a) = 17 - 11{,}5 \implies 5a = 5{,}5\). 6. Auflösen nach \(a\): \(a = 1{,}1\). 7. Einsetzen in \(4b + 5 \cdot 1{,}1 = 11{,}5 \implies 4b + 5{,}5 = 11{,}5 \implies 4b = 6 \implies b = 1{,}5\). In der ersten Pause kostete eine Brezel \(1{,}50\,\text{€}\) und eine Apfelschorle \(1{,}10\,\text{€}\).

Antwort

In der ersten Pause kostete eine Brezel \(1{,}50\,\text{€}\) und eine Flasche Apfelschorle \(1{,}10\,\text{€}\).
4137828
In einem Schreibwarengeschäft kosten \(4\) Hefte und \(3\) Stifte zusammen \(11{,}00\,\text{€}\). Ein anderes Paket aus \(2\) Heften und \(5\) Stiften kostet \(9{,}00\,\text{€}\). a) Berechne die Einzelpreise für ein Heft und einen Stift. b) Ein Sonderangebot bietet \(6\) Hefte und \(8\) Stifte für insgesamt \(18{,}50\,\text{€}\) an. Prüfe rechnerisch, ob dieses Angebot günstiger ist als der Kauf zum regulären Einzelpreis.

Denkanstöße

- Kannst du eine der Gleichungen so verändern, dass in beiden Gleichungen die gleiche Anzahl an Heften vorkommt? - Wenn du die Preise für ein Heft und einen Stift kennst, wie berechnest du dann den Preis für eine beliebige Menge davon? - Vergleiche den berechneten Normalpreis mit dem Preis des Sonderangebots.

Lösung

1. Aufstellen des Gleichungssystems (\(h\): Preis Heft, \(s\): Preis Stift): I: \(4h + 3s = 11\) II: \(2h + 5s = 9\) 2. Multiplikation von Gleichung II mit \(2\), um das Additionsverfahren anzuwenden: II': \(4h + 10s = 18\) 3. Subtraktion von I von II': \((4h + 10s) - (4h + 3s) = 18 - 11 \Rightarrow 7s = 7 \Rightarrow s = 1\) Ein Stift kostet \(1{,}00\,\text{€}\). 4. Einsetzen von \(s = 1\) in Gleichung II: \(2h + 5 \cdot 1 = 9 \Rightarrow 2h = 4 \Rightarrow h = 2\) Ein Heft kostet \(2{,}00\,\text{€}\). 5. Prüfung des Sonderangebots: Regulärer Preis für \(6\) Hefte und \(8\) Stifte: \(6 \cdot 2{,}00\,\text{€} + 8 \cdot 1{,}00\,\text{€} = 12{,}00\,\text{€} + 8{,}00\,\text{€} = 20{,}00\,\text{€}\). Vergleich: \(18{,}50\,\text{€} < 20{,}00\,\text{€}\). Das Angebot ist um \(1{,}50\,\text{€}\) günstiger.

Antwort

a) Ein Heft kostet \(2{,}00\,\text{€}\) und ein Stift kostet \(1{,}00\,\text{€}\). b) Ja, das Angebot ist günstiger, da der reguläre Einzelkauf \(20{,}00\,\text{€}\) kosten würde. Man spart \(1{,}50\,\text{€}\).
4138178
Für eine Schulfest-Bowle mischt die Klasse 8b zwei Fruchtsäfte. Saft A kostet \(1{,}20\,\text{€}\) pro Liter, Saft B ist hochwertiger und kostet \(2{,}00\,\text{€}\) pro Liter. Die Klasse möchte insgesamt \(20\,\text{Liter}\) Bowle herstellen, die insgesamt genau \(32{,}80\,\text{€}\) kosten soll. Berechne, wie viele Liter von Saft A und Saft B gemischt werden müssen.

Denkanstöße

- Was sind die beiden Unbekannten, nach denen gefragt wird? - Wie viele Liter müssen die beiden Säfte zusammen ergeben? - Wie lässt sich der Preis für die gesamte Mischung aus den Einzelpreisen zusammensetzen?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) für die Menge von Saft A in Litern, \(y\) für die Menge von Saft B in Litern. 2. Gleichungssystem aufstellen: I: \(x + y = 20\) (Gesamtvolumen) und II: \(1{,}20 \cdot x + 2{,}00 \cdot y = 32{,}80\) (Gesamtkosten). 3. Gleichung I nach \(y\) auflösen: \(y = 20 - x\). 4. Einsetzen in Gleichung II: \(1{,}2x + 2 \cdot (20 - x) = 32{,}8\). 5. Klammer auflösen und zusammenfassen: \(1{,}2x + 40 - 2x = 32{,}8 \implies -0{,}8x + 40 = 32{,}8\). 6. Nach \(x\) auflösen: \(-0{,}8x = -7{,}2 \implies x = 9\). 7. \(y\) berechnen: \(y = 20 - 9 = 11\). 8. Ergebnis: Es werden \(9\,\text{Liter}\) von Saft A und \(11\,\text{Liter}\) von Saft B benötigt.

Antwort

Es müssen \(9\,\text{Liter}\) von Saft A und \(11\,\text{Liter}\) von Saft B gemischt werden.
4138298
Zwei Mobilfunkanbieter haben unterschiedliche Tarifstrukturen, die jeweils aus einer festen monatlichen Grundgebühr und einem Preis pro Gigabyte (\(\text{GB}\)) Datenvolumen bestehen. In Tarif A kosten \(3\,\text{GB}\) insgesamt \(14\,\text{€}\) und \(5\,\text{GB}\) insgesamt \(20\,\text{€}\). Tarif B hat eine Grundgebühr, die \(2\,\text{€}\) niedriger ist als bei Tarif A, aber der Preis pro Gigabyte ist um \(0{,}50\,\text{€}\) höher. Berechne für beide Tarife die Grundgebühr sowie den Preis pro Gigabyte. Bestimme anschließend, bei welchem Datenverbrauch beide Tarife exakt die gleichen monatlichen Gesamtkosten verursachen.

Denkanstöße

- Kannst du zuerst die Kosten pro Gigabyte für Tarif A bestimmen, indem du den Preisunterschied und den Volumenunterschied betrachtest? - Wie berechnet man die Grundgebühr, wenn man den Preis pro Gigabyte und die Gesamtkosten für eine bestimmte Menge kennt? - Wie hängen die Werte von Tarif B von denen des Tarifs A ab? - Was bedeutet es mathematisch, wenn zwei Tarife „gleich teuer“ sind?

Lösung

1. Aufstellen der Gleichungen für Tarif A mit Grundgebühr \(G_A\) und Preis \(p_A\): \(G_A + 3p_A = 14\) und \(G_A + 5p_A = 20\). 2. Subtraktion der ersten von der zweiten Gleichung: \(2p_A = 6\), woraus \(p_A = 3\,\text{€}/\text{GB}\) folgt. 3. Einsetzen in die erste Gleichung: \(G_A + 3 \cdot 3 = 14 \Rightarrow G_A = 5\,\text{€}\). 4. Bestimmung der Werte für Tarif B: \(G_B = 5 - 2 = 3\,\text{€}\) und \(p_B = 3 + 0{,}5 = 3{,}50\,\text{€}/\text{GB}\). 5. Gleichsetzen der Kostenfunktionen für ein Volumen \(x\): \(5 + 3x = 3 + 3{,}5x\). 6. Auflösen nach \(x\): \(2 = 0{,}5x \Rightarrow x = 4\). Bei einem Datenverbrauch von \(4\,\text{GB}\) sind beide Tarife gleich teuer.

Antwort

Tarif A: \(5\,\text{€}\) Grundgebühr und \(3\,\text{€}/\text{GB}\). Tarif B: \(3\,\text{€}\) Grundgebühr und \(3{,}50\,\text{€}/\text{GB}\). Beide Tarife kosten bei einem Datenvolumen von \(4\,\text{GB}\) gleich viel.
4243528
Ein Elektronikhändler hat Tablets für \(300{,}00\,\text{€}\) pro Stück und Laptops für \(800{,}00\,\text{€}\) pro Stück im Lager. Der Gesamtwert des Bestands beträgt \(110\,000{,}00\,\text{€}\). Während einer Aktion werden \(40\,\%\) der Tablets und \(60\,\%\) der Laptops verkauft, was einen Erlös von \(60\,000{,}00\,\text{€}\) einbringt. Wie viele Geräte von jedem Typ befinden sich nach der Aktion noch im Lager?

Denkanstöße

- Was genau wird am Ende der Aufgabe gefragt? Achte darauf, ob nach dem Anfangsbestand oder dem Endbestand gesucht wird. - Stelle zuerst das Gleichungssystem für die Situation vor dem Verkauf auf. - Wie hängen die verkauften Mengen mit dem Erlös zusammen? - Wenn du die ursprüngliche Anzahl kennst, wie berechnest du dann, wie viele Geräte übrig geblieben sind?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) sei die Anzahl der Tablets, \(y\) die Anzahl der Laptops zu Beginn. 2. Gleichungssystem aufstellen: I: \(300x + 800y = 110\,000\) II: \(0{,}4 \cdot 300x + 0{,}6 \cdot 800y = 60\,000\) 3. Vereinfachung von II: \(120x + 480y = 60\,000\), dividiert durch 120 ergibt \(x + 4y = 500\). 4. Auflösen von II nach \(x\): \(x = 500 - 4y\). 5. Einsetzen in I: \(300(500 - 4y) + 800y = 110\,000 \Rightarrow 150\,000 - 1200y + 800y = 110\,000\). 6. Lösen nach \(y\): \(-400y = -40\,000 \Rightarrow y = 100\). 7. Berechnung von \(x\): \(x = 500 - 4 \cdot 100 = 100\). 8. Berechnung des Restbestands: Da \(40\,\%\) der Tablets verkauft wurden, verbleiben \(60\,\%\) von \(100\), also \(60\) Tablets. Da \(60\,\%\) der Laptops verkauft wurden, verbleiben \(40\,\%\) von \(100\), also \(40\) Laptops.

Antwort

Nach der Aktion befinden sich noch \(60\) Tablets und \(40\) Laptops im Lager.
4243808
In einer Gießerei sollen zwei Messinglegierungen zu einer neuen Legierung verschmolzen werden. Legierung A hat ein Massenverhältnis von Kupfer zu Zink von \(4 : 1\). Legierung B hat ein Massenverhältnis von Kupfer zu Zink von \(1 : 3\). Insgesamt sollen \(50\,\text{kg}\) einer neuen Legierung entstehen, die einen Kupferanteil von \(47\,\%\) besitzt. Bestimme die benötigten Massen der Legierungen A und B.

Denkanstöße

- Was bedeutet ein Verhältnis von \(4 : 1\) für den prozentualen Anteil des ersten Stoffes? - Überlege dir zuerst, wie viel Kupfer insgesamt in den \(50\,\text{kg}\) der Ziel-Legierung enthalten sein muss. - Kannst du zwei Gleichungen aufstellen – eine für die Gesamtmasse und eine nur für das Kupfer? - Achte darauf, dass die Summe der Anteile der Einzelkomponenten die Gesamtmenge des Kupfers ergeben muss.

Lösung

1. Bestimmung der Kupferanteile: In Legierung A ist der Anteil \(\frac{4}{4+1} = 0{,}8\) (\(80\,\%\)). In Legierung B ist der Anteil \(\frac{1}{1+3} = 0{,}25\) (\(25\,\%\)). 2. Definition der Variablen: \(x\) sei die Masse von Legierung A in \(\text{kg}\), \(y\) die Masse von Legierung B in \(\text{kg}\). 3. Aufstellen des Gleichungssystems: I: \(x + y = 50\) (Gesamtmasse) II: \(0{,}8x + 0{,}25y = 0{,}47 \cdot 50\) (Kupferanteil) 4. Vereinfachung der zweiten Gleichung: \(0{,}8x + 0{,}25y = 23{,}5\). 5. Lösen durch Einsetzungsverfahren: Aus I folgt \(y = 50 - x\). Einsetzen in II: \(0{,}8x + 0{,}25(50 - x) = 23{,}5\). 6. Berechnung: \(0{,}8x + 12{,}5 - 0{,}25x = 23{,}5 \implies 0{,}55x = 11\). 7. Ergebnis für \(x\): \(x = 11 : 0{,}55 = 20\). 8. Ergebnis für \(y\): \(y = 50 - 20 = 30\). Es werden \(20\,\text{kg}\) von Legierung A und \(30\,\text{kg}\) von Legierung B benötigt.

Antwort

Man benötigt \(20\,\text{kg}\) der Legierung A und \(30\,\text{kg}\) der Legierung B.
4243868
Ein Chemiker möchte \(10\,\text{kg}\) einer \(12\,\%\)-igen Salzlösung herstellen. Ihm stehen dafür zwei Ausgangslösungen zur Verfügung: Lösung A mit einem Salzgehalt von \(5\,\%\) und Lösung B mit einem Salzgehalt von \(20\,\%\). Versehentlich füllt er zuerst \(1\,\text{kg}\) reines Wasser in das Mischgefäß. Berechne, welche Mengen der Lösungen A und B er nun hinzufügen muss, um am Ende genau die gewünschten \(10\,\text{kg}\) mit der Konzentration von \(12\,\%\) zu erhalten.

Denkanstöße

- Wie viel Salz muss am Ende insgesamt in den \(10\,\text{kg}\) Lösung enthalten sein? - Berücksichtige, dass bereits \(1\,\text{kg}\) Wasser im Gefäß ist. Wie viel Masse müssen die Lösungen A und B zusammen also noch liefern? - Enthält das reine Wasser Salz? Wie wirkt sich das auf deine Salz-Gleichung aus? - Stelle ein System aus zwei Gleichungen auf: eine für die Massen und eine für die Salzmengen.

Lösung

1. Variablen festlegen: \(x\) für die Masse von Lösung A (in \(\text{kg}\)) und \(y\) für die Masse von Lösung B (in \(\text{kg}\)). 2. Bilanzgleichung für die Gesamtmasse aufstellen: \(x + y + 1 = 10\), woraus folgt \(x + y = 9\). 3. Bilanzgleichung für die Salzmasse aufstellen: Der Zielgehalt an Salz ist \(0{,}12 \cdot 10\,\text{kg} = 1{,}2\,\text{kg}\). Da reines Wasser \(0\,\%\) Salz enthält, gilt: \(0{,}05x + 0{,}20y + 0 = 1{,}2\). 4. Das System lösen: Aus der ersten Gleichung folgt \(x = 9 - y\). Einsetzen in die zweite Gleichung: \(0{,}05(9 - y) + 0{,}2y = 1{,}2\). 5. Klammer auflösen und zusammenfassen: \(0{,}45 - 0{,}05y + 0{,}2y = 1{,}2 \implies 0{,}45 + 0{,}15y = 1{,}2\). 6. Nach \(y\) auflösen: \(0{,}15y = 0{,}75 \implies y = 5\). 7. \(x\) berechnen: \(x = 9 - 5 = 4\). Es müssen \(4\,\text{kg}\) von Lösung A und \(5\,\text{kg}\) von Lösung B hinzugefügt werden.

Antwort

Es müssen \(4\,\text{kg}\) der Lösung A und \(5\,\text{kg}\) der Lösung B hinzugefügt werden.
4243888
Ein Chemielabor mischt zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Konzentrationen eines Wirkstoffs. Mischt man \(2\,\text{l}\) der ersten Flüssigkeit mit \(3\,\text{l}\) der zweiten Flüssigkeit, erhält man eine Mischung mit einer Wirkstoffkonzentration von \(40\,\%\). Mischt man dagegen \(3\,\text{l}\) der ersten Flüssigkeit mit \(2\,\text{l}\) der zweiten Flüssigkeit, so hat das Ergebnis eine Konzentration von \(50\,\%\). Bestimme die Wirkstoffkonzentrationen der beiden ursprünglichen Flüssigkeiten.

Denkanstöße

- Wie viel Liter reiner Wirkstoff befinden sich insgesamt in den \(5\,\text{l}\) der fertigen Mischung? - Stelle eine Gleichung auf, die die Summe der Wirkstoffmengen der einzelnen Flüssigkeiten mit der Gesamtmenge in der Mischung vergleicht. - Denk daran, Prozentangaben für die Rechnung in Dezimalzahlen umzuwandeln. - Welche Unbekannten repräsentieren die gesuchten Konzentrationen?

Lösung

1. Variablen festlegen: \(a\) ist die Konzentration der ersten Flüssigkeit, \(b\) die der zweiten (als Dezimalzahl). 2. Gesamtmenge der Mischungen bestimmen: In beiden Fällen werden \(2\,\text{l} + 3\,\text{l} = 5\,\text{l}\) Flüssigkeit gemischt. 3. Aufstellen der Gleichungen für die reine Wirkstoffmenge: I: \(2a + 3b = 5 \cdot 0{,}40 = 2\) II: \(3a + 2b = 5 \cdot 0{,}50 = 2{,}5\) 4. Lösen des Systems (z. B. Additionsverfahren): \(I \cdot 3: 6a + 9b = 6\) \(II \cdot 2: 6a + 4b = 5\) Subtraktion der Gleichungen: \(5b = 1 \implies b = 0{,}2\) (entspricht \(20\,\%\)). 5. Wert für \(b\) einsetzen in I: \(2a + 3 \cdot 0{,}2 = 2 \implies 2a + 0{,}6 = 2 \implies 2a = 1{,}4 \implies a = 0{,}7\) (entspricht \(70\,\%\)). 6. Ergebnis: Die Konzentrationen sind \(70\,\%\) und \(20\,\%\).

Antwort

Die erste Flüssigkeit hat eine Wirkstoffkonzentration von \(70\,\%\), die zweite eine von \(20\,\%\).
4243908
In einem Chemielabor stehen zwei Kochsalzlösungen mit einer Konzentration von \(5\,\%\) und \(20\,\%\) zur Verfügung. Durch Zusammenmischen dieser beiden Lösungen wurde eine erste Mischung mit einem Salzgehalt von \(10\,\%\) hergestellt. a) Wenn man dieser ersten Mischung weitere \(3\,\text{l}\) der \(20\,\%\)-igen Lösung hinzufügt, steigt der Salzgehalt auf \(15\,\%\). Berechne, wie viele Liter der beiden ursprünglichen Lösungen für die erste Mischung verwendet wurden. b) Begründe ohne Rechnung: Wie würde sich der Salzgehalt der ersten Mischung (\(10\,\%\)) verändern, wenn man stattdessen \(3\,\text{l}\) der \(5\,\%\)-igen Lösung hinzufügen würde?

Denkanstöße

- Stelle ein Gleichungssystem auf, wobei eine Gleichung das Mischverhältnis der ersten Mischung beschreibt. - Wie berechnet man die Menge des gelösten Salzes in einer Mischung? - Überlege für Teil b, ob die hinzugefügte Lösung „stärker“ oder „schwächer“ konzentriert ist als das Zielgemisch.

Lösung

1. Teil a: Definition der Variablen: \(x\) (Volumen der \(5\,\%\)-igen Lösung) und \(y\) (Volumen der \(20\,\%\)-igen Lösung). 2. Erste Mischungsgleichung: \(0{,}05x + 0{,}2y = 0{,}1(x+y) \implies 0{,}1y = 0{,}05x \implies x = 2y\). 3. Gleichung nach Zugabe von \(3\,\text{l}\) der \(20\,\%\)-igen Lösung: \(\frac{0{,}1(x+y) + 0{,}2 \cdot 3}{x+y+3} = 0{,}15\). 4. Substitution von \(x = 2y\): \(\frac{0{,}1(3y) + 0{,}6}{3y + 3} = 0{,}15 \implies 0{,}3y + 0{,}6 = 0{,}15(3y+3) \implies 0{,}3y + 0{,}6 = 0{,}45y + 0{,}45\). 5. Lösen nach \(y\): \(0{,}15 = 0{,}15y \implies y = 1\). Daraus folgt \(x = 2\). 6. Teil b: Die hinzugefügte Lösung hat eine Konzentration von \(5\,\%\), was niedriger ist als die Konzentration der ersten Mischung (\(10\,\%\)). Daher wird die Gesamtmischung „verdünnt“ und der Salzgehalt sinkt unter \(10\,\%\).

Antwort

a) Es wurden \(2\,\text{l}\) der \(5\,\%\)-igen Lösung und \(1\,\text{l}\) der \(20\,\%\)-igen Lösung verwendet. b) Der Salzgehalt würde sinken, da die hinzugefügte Lösung eine geringere Konzentration (\(5\,\%\)) besitzt als die vorhandene Mischung (\(10\,\%\)).
4243948
Ein Goldschmied hat zwei Silberlegierungen: Die erste hat einen Silberanteil von \(60\,\%\), die zweite einen von \(90\,\%\). Mischt er bestimmte Mengen dieser Legierungen, erhält er eine Mischung mit einem Silbergehalt von \(70\,\%\). Wenn er jedoch von der ersten Legierung \(100\,\text{g}\) weniger und von der zweiten Legierung \(100\,\text{g}\) mehr als ursprünglich geplant nehmen würde, erhielte er eine Legierung mit einem Silbergehalt von \(80\,\%\). Berechne die ursprünglich geplanten Massen der beiden Legierungen.

Denkanstöße

- Was passiert mit der Gesamtmasse der Mischung im zweiten Fall, wenn von einer Sorte etwas abgezogen und der anderen Sorte genau dieselbe Menge hinzugefügt wird? - Kannst du ein Verhältnis zwischen den beiden Massen aus der ersten Mischung bestimmen? - Stelle für beide Szenarien eine Bilanz für das reine Silber auf.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(m_1\) für die Masse der \(60\,\%\)-Legierung und \(m_2\) für die Masse der \(90\,\%\)-Legierung in Gramm. 2. Erste Bedingung als Gleichung: \(0{,}6m_1 + 0{,}9m_2 = 0{,}7(m_1 + m_2)\). Vereinfachung: \(0{,}2m_2 = 0{,}1m_1 \implies m_1 = 2m_2\). 3. Zweite Bedingung als Gleichung: \(0{,}6(m_1 - 100) + 0{,}9(m_2 + 100) = 0{,}8(m_1 - 100 + m_2 + 100)\). Die Gesamtmasse bleibt hierbei gleich: \(m_1 + m_2\). 4. Einsetzen von \(m_1 = 2m_2\) in die zweite Gleichung: \(0{,}6(2m_2 - 100) + 0{,}9(m_2 + 100) = 0{,}8(3m_2)\). 5. Ausmultiplizieren und Zusammenfassen: \(1{,}2m_2 - 60 + 0{,}9m_2 + 90 = 2{,}4m_2\). Dies führt zu \(2{,}1m_2 + 30 = 2{,}4m_2\). 6. Auflösen nach \(m_2\): \(30 = 0{,}3m_2 \implies m_2 = 100\). 7. Berechnung von \(m_1\): \(m_1 = 2 \cdot 100 = 200\). Die ursprünglich geplanten Massen betragen \(200\,\text{g}\) für die erste und \(100\,\text{g}\) für die zweite Legierung.

Antwort

Ursprünglich waren \(200\,\text{g}\) der ersten Legierung (\(60\,\%\)) und \(100\,\text{g}\) der zweiten Legierung (\(90\,\%\)) geplant.
4268728
Für ein chemisches Experiment sollen zwei Salzlösungen unterschiedlicher Konzentration gemischt werden. Lösung A hat eine Konzentration von \(a\,\%\) und Lösung B eine Konzentration von \(b\,\%\). Es sollen insgesamt \(M\) Gramm einer neuen Lösung mit der Zielkonzentration \(k\,\%\) hergestellt werden. Bestimme die benötigten Mengen \(x\) (in Gramm für Lösung A) und \(y\) (in Gramm für Lösung B) allgemein in Abhängigkeit von \(a\), \(b\), \(k\) und \(M\). Gehe davon aus, dass \(a > k > b\) gilt.

Denkanstöße

- Stelle zwei Gleichungen auf: eine für die Gesamtmasse der Mischung und eine für die Masse des darin enthaltenen reinen Salzes. - Wie hängen Prozentangaben und die absolute Menge des Stoffes zusammen? - Versuche, eine der Variablen in der zweiten Gleichung zu ersetzen, indem du die erste Gleichung nutzt. - Achte darauf, die Variablen \(a, b, k, M\) wie normale Zahlen zu behandeln, während du nach \(x\) und \(y\) auflöst.

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) ist die Masse von Lösung A in \(\text{g}\), \(y\) ist die Masse von Lösung B in \(\text{g}\). 2. Aufstellen des Systems: \(x + y = M\) (Gesamtmasse) und \(\frac{a}{100}x + \frac{b}{100}y = \frac{k}{100}M\) (Masse des reinen Salzes). 3. Vereinfachung der Salzgleichung durch Multiplikation mit 100: \(ax + by = kM\). 4. Ausdruck von \(y\) durch \(x\): \(y = M - x\). 5. Einsetzen in die Salzgleichung: \(ax + b(M - x) = kM\). 6. Auflösen nach \(x\): \(ax + bM - bx = kM \implies x(a - b) = M(k - b) \implies x = \frac{M(k - b)}{a - b}\). 7. Bestimmung von \(y\): \(y = M - \frac{M(k - b)}{a - b} = \frac{M(a - b) - M(k - b)}{a - b} = \frac{M(a - k)}{a - b}\).

Antwort

Die Menge der Lösung A ist \(x = \frac{M(k - b)}{a - b}\,\text{g}\) und die Menge der Lösung B ist \(y = \frac{M(a - k)}{a - b}\,\text{g}\).
4268988
In einer Gießerei werden zwei verschiedene Kupferlegierungen zusammengeschmolzen. - Aus \(400\,\text{g}\) der ersten Legierung und \(600\,\text{g}\) der zweiten Legierung entsteht eine neue Legierung mit einem Kupferanteil von \(52\,\%\). - Verwendet man stattdessen \(700\,\text{g}\) der ersten Legierung und \(300\,\text{g}\) der zweiten Legierung, so beträgt der Kupferanteil der neuen Legierung \(61\,\%\). Bestimme den Kupferanteil der beiden ursprünglichen Legierungen in Prozent.

Denkanstöße

- Stelle dir vor, wie viel Gramm reines Kupfer in jeder Teilmenge enthalten ist. - Wie groß ist die Gesamtmasse der neuen Legierung in beiden Fällen? - Kannst du das Problem vereinfachen, indem du die Gleichungen durch \(100\) teilst? - Welches Verfahren zum Lösen von Gleichungssystemen (Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder Additionsverfahren) erscheint dir hier am einfachsten?

Lösung

1. Definition der Variablen: \(x\) sei der Kupferanteil der ersten Legierung, \(y\) der Anteil der zweiten Legierung. 2. Aufstellen des Gleichungssystems für die Kupfermasse in Gramm: Mischung 1: \(400x + 600y = 1000 \cdot 0{,}52 = 520\) Mischung 2: \(700x + 300y = 1000 \cdot 0{,}61 = 610\) 3. Vereinfachung durch Division: (I) \(4x + 6y = 5{,}2\) (II) \(7x + 3y = 6{,}1\) 4. Lösen durch Elimination: Multiplikation von (II) mit \(2\) ergibt \(14x + 6y = 12{,}2\). 5. Subtraktion von (I) von der neuen Gleichung: \(10x = 7\), also \(x = 0{,}7\). 6. Einsetzen in (II): \(7 \cdot 0{,}7 + 3y = 6{,}1 \implies 4{,}9 + 3y = 6{,}1 \implies 3y = 1{,}2 \implies y = 0{,}4\). 7. Die erste Legierung besteht zu \(70\,\%\) aus Kupfer, die zweite zu \(40\,\%\).

Antwort

Die erste Legierung hat einen Kupferanteil von \(70\,\%\), die zweite Legierung einen von \(40\,\%\).
4280668
Für ein Schulfest vergleichen Schüler zwei Angebote für eine Hüpfburg. Anbieter A verlangt eine Grundgebühr von \(40{,}00\,\text{€}\) und einen Stundenpreis von \(10{,}00\,\text{€}\). Anbieter B berechnet ebenfalls eine Grundgebühr und einen festen Stundenpreis, macht dazu aber keine direkten Angaben. Die Schüler finden heraus: - Bei einer Mietdauer von 4 Stunden kosten beide Anbieter exakt gleich viel. - Würden sie die Hüpfburg 8 Stunden mieten, wäre Anbieter B insgesamt um \(20{,}00\,\text{€}\) teurer als Anbieter A. Berechne die Grundgebühr und den Stundenpreis von Anbieter B. Erkläre zudem, ab welcher Mietdauer Anbieter A die günstigere Wahl ist.

Denkanstöße

- Stelle zuerst eine Formel für die Kosten von Anbieter A in Abhängigkeit von der Zeit auf. - Wie könnte eine allgemeine Formel für die Kosten von Anbieter B aussehen? - Nutze die Informationen über 4 und 8 Stunden, um zwei Gleichungen mit den unbekannten Werten von Anbieter B aufzustellen. - Was bedeutet es für den Preisvergleich, wenn Anbieter B einen höheren Stundenpreis, aber eine niedrigere Grundgebühr hat? - Wann genau liegt der „Schnittpunkt“, an dem ein Angebot das andere überholt?

Lösung

1. Kostenfunktion für Anbieter A: \(K_A(t) = 10 \cdot t + 40\). 2. Kostenfunktion für Anbieter B: \(K_B(t) = m \cdot t + b\), wobei \(m\) der Stundenpreis und \(b\) die Grundgebühr ist. 3. Erste Bedingung (4 Stunden): \(K_B(4) = K_A(4) \implies 4m + b = 10 \cdot 4 + 40 = 80\). 4. Zweite Bedingung (8 Stunden): \(K_B(8) = K_A(8) + 20 \implies 8m + b = (10 \cdot 8 + 40) + 20 = 140\). 5. Lineares Gleichungssystem lösen: I: \(b + 4m = 80\); II: \(b + 8m = 140\). 6. Subtraktion II - I ergibt: \(4m = 60 \implies m = 15\). Der Stundenpreis von B beträgt \(15{,}00\,\text{€}\). 7. Einsetzen in I: \(b + 4 \cdot 15 = 80 \implies b + 60 = 80 \implies b = 20\). Die Grundgebühr von B beträgt \(20{,}00\,\text{€}\). 8. Vergleich der Kosten: Anbieter A ist günstiger, wenn \(10t + 40 < 15t + 20\). Dies führt zu \(20 < 5t \implies t > 4\). 9. Anbieter A ist bei einer Mietdauer von mehr als 4 Stunden günstiger.

Antwort

Anbieter B hat eine Grundgebühr von \(20{,}00\,\text{€}\) und einen Stundenpreis von \(15{,}00\,\text{€}\). Anbieter A ist bei einer Mietdauer von mehr als \(4\) Stunden die günstigere Wahl.

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