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n der  Schule werden Übungsformen eingesetzt, denen lineare Gleichungssysteme zugrunde liegen. In dieser Aufgabe geht es um sogenannte "Rechendreiecke" .


Die Zahlen a, b und c werden als Innenzahlen und die Summen a+b, a+c, b+c als Randzahlen bezeichnet.


a) Geben sie drei Beispiele anführt die ausgefüllte Rechendreiecke. Verwenden sie dafür unterschiedliche Zahlreiche und nicht die ausschließlich die Menge der natürlichen Zahlen.

b) Von einem Rechendreieck sind lediglich die drei Randzahlen bekannt:

links: a+c         =7

rechts: b+c      = 10

unten: a+b      = 5

Wie lauten die zugehörigen Innenzahlen?


c) Wir betrachten nun den Allgemeinen Fall: Von einem Rechendreieck sind nur die Randzahlen x, y, z bekannt (diese Zahlen müssen nicht notwendiger Weise voneinander verschieden sein).

Sind die Innenzahlen dann steht eindeutig festgelegt oder kann es auch mehrere Lösungen geben?

Stellen sie dazu zunächst ein lineares Gleichungssystem auf und bestimmt die Lösungsmenge.

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Hi, mit den üblichen Bezeichnungen für die Eckpunkte und
Seiten eines Dreieecks (Ecke A gegenüber Seite a usw.)
ergibt sich zunächst das System

A + B = c
B + C = a
C + A = b

Dabei sind die Großbuchstaben die Innenzahlen und die
Kleinbuchstaben die Außenzahlen (Summen der Innenzahlen).

Das System ist äquivalent zu

A = (b + c - a) : 2
B = ( c + a - b) : 2
C = (a + b - c) : 2

DAS DARF ABER KEINER WISSEN, DENN DIESES GEHEIMNIS ERMÖGLICHT ES MIR; OHNE GROSSEN AUFWAND MEINE GRUNDSCHULKINDER ZU BESCHÄFTIGEN!
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a)

innen links:       a                  1         -2                -0,6

innen rechts:    b                   2          5                0,7

innen oben:      c                   3          1/2             0,8

außen links:      a+c              4          -3/2            0,2

außen rechts:   b+c              5           11/2          1,5

außen unten:    a+b              3            3               0,1

b)

zu lösen ist das Gleichungssystem

a + c = 7      [G1]

b + c = 10    [G2]

a + b = 5      [G3]

G1 - G2  ergibt:

a - b = -3      [G4]

G3 + G4  ergibt:

2a = 2   ->  a = 1

a in G3 ergibt   b = 4

a in G1 ergibt   c = 6

c)

a + c = x      [G1]

b + c = y       [G2]

a + b = z      [G3]

Wenn man genau wie bei b) vorgeht, erhält man eindeutig:

a = 1/2 • (x - y + z),   b = 1/2 • (y + z - x),   c = 1/2 • (x + y - z)


Gruß Wolfgang



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