Die Lösung deuten

Interpreting the solution

Mathematik Klasse 7 16 Aufgaben
AlgebraGleichungen

Eine gelöste Gleichung ist noch keine Antwort: Der Antwortsatz nennt Zahl, Einheit und Bezug zur Frage, der sinnvolle Bereich entscheidet, ob die Lösung zur Situation passt (3,5 Personen, −2 Tage), und die Probe am Text deckt eine falsch aufgestellte Gleichung auf, die sich selbst bestĂ€tigt. Der Abschnitt rĂ€umt aus, jedes Rechenergebnis sei eine Antwort (Verschaffel, Greer und De Corte 2000) und die Probe in der Gleichung genĂŒge. Er bereitet das Validieren im Modellierungskreislauf vor, das in allen spĂ€teren Sachaufgaben gebraucht wird.

Antwort im Text

Beim Taxi von vorhin heißt die Antwort nicht „x = 6“, sondern „Die Fahrt ist 6 km lang.“ Dasselbe an einem zweiten Beispiel: Jonas spart: 45 € sind im Sparschwein, jede Woche kommen 8 € dazu. Nach x Wochen hat er 45 + 8x Euro, er will 125 €. Aus folgt 8x = 80 und x = 10. Fertig ist die Aufgabe damit noch nicht. Du schreibst einen Antwortsatz mit Einheit: „Nach 10 Wochen hat Jonas 125 €.“ Er benutzt die Wörter der Frage, nicht nur „x = 10“. Im Bild wĂ€chst der Sparbalken mit jeder Woche um 8 €, bis er so lang ist wie das Ziel.

Ziehe x. Bei welcher Wochenzahl ist Jonas’ Ersparnis genau so groß wie das Ziel?

Passt die Lösung?

Nicht jede Lösung einer Gleichung ist eine Antwort auf die Aufgabe. FĂŒr Wochen, Personen oder StĂŒck brauchst du ganze Zahlen, fĂŒr Preise und LĂ€ngen sind auch Dezimalzahlen möglich, negative Werte sind meist sinnlos. Der sinnvolle Bereich hĂ€ngt von der Situation ab. Ergibt sich x = 3,5 Personen oder x = −2 Tage, dann hat die Gleichung eine Lösung, die Aufgabe aber nicht.

Zahlenstrahl von −4 bis 14: x = 10 bei 10, x = −2 bei −2, Intervall 0 bis 14−4−3−2−101234567891011121314x = 10x = −2sinnvoll (Wochen)
FĂŒr Wochen ist nur der grĂŒne Bereich sinnvoll: x = 10 passt, x = −2 nicht.

Probe am Text

Die Probe in der Gleichung prĂŒft nur deine Umformungen. Ist die Gleichung selbst falsch aufgestellt, stimmt die Probe trotzdem. Deshalb setzt du die Lösung auch in den Text ein: Hat Jonas nach 10 Wochen wirklich 45 € + 10 · 8 € = 125 €? Ja. So merkst du, wenn die Gleichung nicht zur Aufgabe passt, zum Beispiel weil du zwei Angaben vertauscht hast.

Die Fahrradfrage aus dem Einstieg ist auch eine Textaufgabe. Ihr fehlt noch eine Übersetzung: Welcher Term gehört zu „20 % Rabatt“?

Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Ein Sparbuch hat 120 € und bekommt 15 € je Monat dazu. Aus 120 + 15x = 300 folgt x = 12 (x = Anzahl der Monate). Welche Antwort ist vollstĂ€ndig?

  • ● Nach 12 Monaten sind 300 € gespart.
  • ○ x = 12
  • ○ 12
Ein Antwortsatz nennt Zahl, Einheit und den Bezug zur Frage. „x = 12“ und „12“ sagen nicht, ob es Monate, Euro oder Euro je Monat sind.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Die Frage lautet: Wie lange dauert die Fahrt? FĂŒr x = 3 (Stunden) ist die Antwort „3“ vollstĂ€ndig.

✓ Falsch
Falsch. Erst „Die Fahrt dauert 3 Stunden.“ beantwortet die Frage mit Zahl, Einheit und Bezug.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Ein Fass fasst 40 Liter und verliert 4 Liter je Tag. Aus 40 − 4x = 0 folgt x = 10 (x = Anzahl der Tage). Welche Antwort passt zur Frage „Wann ist das Fass leer?“

  • ● Nach 10 Tagen ist das Fass leer.
  • ○ Das Fass verliert 10 Liter.
  • ○ Das Fass ist 10 Tage alt.
x ist eine Anzahl von Tagen, keine Literzahl. Die Antwort nennt den Zeitpunkt, an dem das Fass leer ist. 10 Liter wÀre der Verlust nach 2,5 Tagen, nicht nach 10.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

x ist die Anzahl der GĂ€ste. Aus 6x = 21 folgt x = 3,5 (siehe Zahlenstrahl). Was sagt das ĂŒber die Aufgabe?

  • ● Die Lösung passt nicht: GĂ€ste zĂ€hlt man ganz.
  • ○ Es waren 3,5 GĂ€ste.
  • ○ Es waren 4 GĂ€ste.
3,5 löst die Gleichung, ist aber keine mögliche Anzahl von GĂ€sten. Runden auf 4 GĂ€ste wĂŒrde 6 · 4 = 24 ≠ 21 ergeben, das löst die Gleichung nicht.
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

x ist die Anzahl der Tage. Aus 12 − 2x = 20 folgt x = −4 (siehe Zahlenstrahl). Diese Lösung passt zur Situation.

✓ Falsch
Falsch. Eine Anzahl von Tagen kann nicht negativ sein. Die Gleichung hat die Lösung −4, die Aufgabe hat keine Lösung.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Im Bus sind 12 PlÀtze, x ist die Anzahl der Kinder im Bus (markierter Bereich). Welche Lösung einer Gleichung kommt in Frage?

  • ● x = 9
  • ○ x = 13
  • ○ x = −2
Nur 9 liegt im markierten Bereich von 0 bis 12. 13 Kinder haben nicht Platz, und eine negative Anzahl von Kindern gibt es nicht.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

Anna ist 4 Jahre Àlter als Ben, zusammen sind sie 20. Jemand schreibt x + 4 = 20 (x = Bens Alter) und erhÀlt x = 16. Was zeigt die Probe am Text?

  • ● Ben wĂ€re 16 und Anna 20, zusammen 36, nicht 20.
  • ○ Die Umformung x = 20 − 4 ist falsch.
  • ○ x = 16 ist eine ganze Zahl, also stimmt es.
Die Umformung x = 20 − 4 = 16 ist richtig, aber die Gleichung passt nicht zum Text: „Zusammen 20“ heißt x + (x + 4) = 20 mit x = 8.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Eine Zahl und ihr Doppeltes ergeben zusammen 24. Tim schreibt 2x = 24 und erhÀlt x = 12. Seine Probe 2 · 12 = 24 in der Gleichung zeigt, dass 12 die gesuchte Zahl ist.

✓ Falsch
Falsch. Die Probe in der Gleichung zeigt nur, dass richtig gerechnet wurde. Am Text: 12 und ihr Doppeltes 24 sind zusammen 36, nicht 24. Richtig ist x + 2x = 24 mit x = 8.
Multiple Choice #9 20s ▶ Testen

Zu „Lea ist doppelt so alt wie Tom, zusammen sind sie 21“ gehört x + 2x = 21 mit x = 7. Welche Probe ist eine Probe am Text?

  • ● Tom ist 7, Lea ist 14, zusammen 21
  • ○ 7 + 2 · 7 = 21
  • ○ x = 7
Die Probe am Text ĂŒbersetzt x = 7 zurĂŒck in die Situation: Tom 7, Lea 14, zusammen 21. „7 + 2 · 7 = 21“ setzt nur in die Gleichung ein, „x = 7“ ist das Ergebnis.
Mittel
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Tank enthĂ€lt 60 Liter und wird mit 12 Litern je Minute geleert: 60 − 12x = 0. Nach wie vielen Minuten ist er leer?

✓ Antwort: 5
60 − 12x = 0 | + 12x, 60 = 12x | : 12, x = 5. Der Tank ist nach 5 Minuten leer.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

FĂŒr 130 Personen werden Busse mit je 40 PlĂ€tzen bestellt. Aus 40x = 130 folgt x = 3,25 (x = Anzahl der Busse). Wie viele Busse braucht man mindestens?

✓ Antwort: 4
3,25 Busse gibt es nicht. Mit 3 Bussen fehlen 10 PlĂ€tze, mit 4 Bussen reicht es: 4 · 40 = 160 ≄ 130.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Probe am Text: Tom ist 7 Jahre alt, Lea doppelt so alt. Wie alt sind beide zusammen?

✓ Antwort: 21
Lea ist 14, zusammen sind es 7 + 14 = 21 Jahre. Das stimmt mit dem Text ĂŒberein.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Eine Kerze ist 30 cm lang und brennt 2,5 cm je Stunde ab. Nach wie vielen Stunden ist sie nur noch 10 cm lang? (Ansatz: 30 − 2,5x = 10)

✓ Antwort: 8
30 − 2,5x = 10 | + 2,5x, 30 = 10 + 2,5x | − 10, 20 = 2,5x | : 2,5, x = 8. Nach 8 Stunden ist die Kerze noch 10 cm lang. Probe: 30 − 2,5 · 8 = 10.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Ein Aufzug befördert 8 Personen je Fahrt. FĂŒr 100 Personen ergibt 8x = 100 die Lösung x = 12,5 (x = Anzahl der Fahrten). Wie viele Fahrten sind mindestens nötig?

✓ Antwort: 13
12,5 Fahrten sind unmöglich. Nach 12 Fahrten sind erst 96 Personen befördert, die 13. Fahrt bringt die letzten 4.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Ein Heft kostet 2 € mehr als ein Stift, zusammen 5 €. Lisa setzt x + 2 = 5 (x = Preis des Stifts) und erhĂ€lt x = 3. Wie viel Euro wĂŒrden Stift und Heft mit Lisas x zusammen kosten?

✓ Antwort: 8
Mit x = 3 kostet das Heft 3 + 2 = 5 €, zusammen 8 €, nicht 5 €. Richtig ist x + (x + 2) = 5 mit x = 1,5.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Ein Kanuverleih verlangt 12 € GrundgebĂŒhr plus 4 € je Stunde. Jonas hat 30 € dabei. Lege x fest, stelle eine Gleichung auf und löse sie. PrĂŒfe die Lösung am Text. Wie lange kann er höchstens fahren, wenn nur volle Stunden abgerechnet werden? Schreibe einen Antwortsatz. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: x = Anzahl der Stunden. 12 + 4x = 30 | − 12; 4x = 18 | : 4; x = 4,5. Die Gleichung hat die Lösung 4,5, aber es werden nur volle Stunden abgerechnet. Probe am Text: 4 Stunden kosten 12 + 16 = 28 € (reicht), 5 Stunden kosten 32 € (zu viel). Antwort: Jonas kann höchstens 4 volle Stunden fahren.
Die Gleichung liefert x = 4,5, die Situation verlangt ganze Stunden: 4 Stunden kosten 28 €, 5 Stunden schon 32 €.