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Ein Rechteck hat einen Umfang von \(30\,\text{cm}\). Wenn man die längere Seite um \(3\,\text{cm}\) verkürzt und die kürzere Seite um \(2\,\text{cm}\) verlängert, entsteht ein Quadrat. Berechne die Seitenlängen des ursprünglichen Rechtecks.
Denkanstöße
- Was bedeutet es für die Seitenlängen einer Figur, wenn sie ein Quadrat ist?
- Kannst du eine Formel für den Umfang eines Rechtecks aufschreiben und die gegebenen Werte einsetzen?
- Überlege dir, wie du die neuen Seitenlängen mithilfe der alten Seitenlängen ausdrücken kannst.
- Skizziere das ursprüngliche Rechteck und das neue Quadrat.
Lösung
1. Variablen festlegen: \(l\) für die längere Seite und \(w\) für die kürzere Seite in \(\text{cm}\).
2. Gleichung für den Umfang aufstellen: \(2 \cdot (l + w) = 30\), vereinfacht zu \(l + w = 15\).
3. Gleichung für die Quadrat-Eigenschaft aufstellen: Da nach der Änderung ein Quadrat entsteht, müssen die neuen Seiten gleich lang sein: \(l - 3 = w + 2\). Umgeformt ergibt dies \(l - w = 5\).
4. Lineares Gleichungssystem lösen: Addieren der Gleichungen \((l + w) + (l - w) = 15 + 5\) ergibt \(2l = 20\), also \(l = 10\).
5. Einsetzen in die erste Gleichung: \(10 + w = 15\) ergibt \(w = 5\).
Die Seiten des ursprünglichen Rechtecks sind \(10\,\text{cm}\) und \(5\,\text{cm}\).
Antwort
Die Seitenlängen des ursprünglichen Rechtecks betragen \(10\,\text{cm}\) und \(5\,\text{cm}\).
