Wie lang sind die Kanten eines Würfels, wenn das Volumen des neuen Würfels 1115 cm³ kleiner ist, nachdem alle Kanten um 5 cm verkürzt wurden?

Question

Wie lang sind die Kanten eines Würfels, wenn das Volumen des neuen Würfels 1115 cm³ kleiner ist, nachdem alle Kanten um 5 cm verkürzt wurden?

Antwort

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Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit für genau 3 gleiche Zahlen beim Wurf von 5 Würfeln im Würfelbecher?

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Accepted Answer

Sei \( x \) die Länge der Kanten des ursprünglichen Würfels. Das Volumen des ursprünglichen Würfels ist dann \( V_1 = x^3 \). Wenn die Kanten um 5 cm verkürzt werden, beträgt die neue Kantenlänge \( x - 5 \) cm. Das Volumen des neuen Würfels ist \( V_2 = (x - 5)^3 \). Laut der Aufgabenstellung ist das Volumen des neuen Würfels 1115 cm³ kleiner als das Volumen des ursprünglichen Würfels: \[ V_1 - V_2 = 1115 \] Das ergibt die Gleichung: \[ x^3 - (x - 5)^3 = 1115 \] Nun berechnen wir \( (x - 5)^3 \): \[ (x - 5)^3 = x^3 - 15x^2 + 75x - 125 \] Setzen wir dies in die Gleichung ein: \[ x^3 - (x^3 - 15x^2 + 75x - 125) = 1115 \] Das vereinfacht sich zu: \[ 15x^2 - 75x + 125 = 1115 \] Subtrahiere 1115 von beiden Seiten: \[ 15x^2 - 75x + 125 - 1115 = 0 \] Das vereinfacht sich zu: \[ 15x^2 - 75x - 990 = 0 \] Teile die gesamte Gleichung durch 15: \[ x^2 - 5x - 66 = 0 \] Nun verwenden wir die Mitternachtsformel zur Lösung der quadratischen Gleichung: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] Hier ist \( a = 1 \), \( b = -5 \), und \( c = -66 \): \[ x = \frac{5 \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-66)}}{2 \cdot 1} \] \[ x = \frac{5 \pm \sqrt{25 + 264}}{2} \] \[ x = \frac{5 \pm \sqrt{289}}{2} \] \[ x = \frac{5 \pm 17}{2} \] Das ergibt zwei Lösungen: 1. \( x = \frac{22}{2} = 11 \) 2. \( x = \frac{-12}{2} = -6 \) (nicht sinnvoll, da Kantenlängen positiv sein müssen) Somit ist die Länge der Kanten des ursprünglichen Würfels \( 11 \) cm.

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Um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass beim gleichzeitigen Wurf von 5 Würfeln **genau 3 Würfel die gleiche Augenzahl** zeigen (und die anderen beiden Würfel jeweils andere, versch... [mehr]

Accepted Answer

Um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass beim gleichzeitigen Wurf von 5 Würfeln **genau 3 Würfel die gleiche Augenzahl** zeigen (und die anderen beiden Würfel jeweils andere, verschiedene Zahlen zeigen, die sich auch von der dreifachen Zahl unterscheiden), geht man wie folgt vor: **1. Schritt: Auswahl der Zahl, die dreimal vorkommt** Es gibt 6 mögliche Zahlen (1 bis 6). **2. Schritt: Auswahl der Würfel, die diese Zahl zeigen** Es gibt \(\binom{5}{3} = 10\) Möglichkeiten, 3 Würfel aus 5 auszuwählen. **3. Schritt: Die beiden übrigen Würfel müssen verschiedene Zahlen zeigen, die sich auch von der dreifachen Zahl unterscheiden** - Es bleiben 5 Zahlen übrig (da eine Zahl schon dreimal vorkommt). - Die beiden Würfel müssen verschiedene Zahlen zeigen: Es gibt \(\binom{5}{2} = 10\) Möglichkeiten, zwei verschiedene Zahlen aus 5 auszuwählen. - Die beiden Würfel sind unterscheidbar (z.B. Würfel 4 und 5), daher gibt es für jede Auswahl 2! = 2 Anordnungen. **Gesamtzahl der günstigen Fälle:** \(6 \times 10 \times 10 \times 2 = 1200\) **Gesamtzahl aller möglichen Ergebnisse:** Jeder Würfel hat 6 Möglichkeiten, also \(6^5 = 7776\). **Wahrscheinlichkeit:** \[ P = \frac{1200}{7776} = \frac{25}{162} \approx 0{,}1543 \] **Antwort:** Die Wahrscheinlichkeit, dass beim Wurf von 5 Würfeln **genau 3 Würfel die gleiche Zahl zeigen** (und die anderen beiden verschiedene, andere Zahlen), beträgt \(\frac{25}{162}\) bzw. etwa **15,43 %**.

Accepted Answer

Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) optimal in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt... [mehr]

Accepted Answer

Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) optimal in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt du folgende Formel: **Anzahl = (L ÷ l₁) × (B ÷ b₁) × (H ÷ h₁)** Dabei steht "÷" für die ganzzahlige Division (also abrunden auf die nächste ganze Zahl). **Formel ausgeschrieben:** Anzahl = GANZZAHL(L / l₁) × GANZZAHL(B / b₁) × GANZZAHL(H / h₁) **Beispiel:** - Schachtel: 10 × 5 × 4 cm - Karton: 40 × 20 × 8 cm Anzahl = GANZZAHL(40/10) × GANZZAHL(20/5) × GANZZAHL(8/4) Anzahl = 4 × 4 × 2 = **32 Schachteln** **Hinweis:** Diese Formel gilt, wenn die Schachteln nicht gedreht werden. Für eine optimale Ausnutzung (mit Drehen der Schachteln) müsste man alle möglichen Anordnungen durchprobieren und die maximale Anzahl wählen. Das ist deutlich komplexer und erfordert meist spezielle Software (Stichwort: "3D Bin Packing Problem").

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Um zu berechnen, wie viele kleinere Schachteln (mit den Maßen l₁ × b₁ × h₁) in einen größeren Packkarton (mit den Maßen L × B × H) passen, nutzt du folgende Formel: **1. Berechne, wie oft jede Schachtel-Seite in die entsprechende Karton-Seite passt:** - In L-Richtung: n₁ = ganzzahliger Anteil von (L / l₁) - In B-Richtung: n₂ = ganzzahliger Anteil von (B / b₁) - In H-Richtung: n₃ = ganzzahliger Anteil von (H / h₁) **2. Multipliziere die Ergebnisse:** **Anzahl Schachteln = n₁ × n₂ × n₃** **Formel:** ``` Anzahl = GANZZAHL(L / l₁) × GANZZAHL(B / b₁) × GANZZAHL(H / h₁) ``` *(GANZZAHL steht für die Abrundung auf die nächste ganze Zahl nach unten)* **Beispiel:** - Schachtel: 10 × 5 × 4 cm - Karton: 40 × 20 × 8 cm n₁ = GANZZAHL(40 / 10) = 4 n₂ = GANZZAHL(20 / 5) = 4 n₃ = GANZZAHL(8 / 4) = 2 Anzahl = 4 × 4 × 2 = **32 Schachteln** **Hinweis:** Diese Formel gilt, wenn die Schachteln nicht gedreht werden. Für optimale Ausnutzung (mit Drehen) müsste man alle möglichen Anordnungen prüfen und die größte Anzahl wählen.

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Ein Kubus ist ein Würfel. In der Mathematik bezeichnet man einen Würfel als Kubus, wenn alle Seiten gleich lang sind und alle Winkel rechte Winkel sind. Ein Quader hingegen ist ein allgemein... [mehr]

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Ein Kubus ist ein Würfel. In der Mathematik bezeichnet man einen Würfel als Kubus, wenn alle Seiten gleich lang sind und alle Winkel rechte Winkel sind. Ein Quader hingegen ist ein allgemeiner rechteckiger Körper, bei dem die Seitenflächen Rechtecke sind, aber die Kantenlängen unterschiedlich sein können. Jeder Kubus ist also ein spezieller Quader, aber nicht jeder Quader ist ein Kubus.

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Die 7 ist tatsächlich die am häufigsten gewürfelte Augensumme zwei Würf. Das liegt daran, dass es mehr Kombinationen gibt, mit denen man eine 7 würfeln kann, als für jede... [mehr]

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Die 7 ist tatsächlich die am häufigsten gewürfelte Augensumme zwei Würf. Das liegt daran, dass es mehr Kombinationen gibt, mit denen man eine 7 würfeln kann, als für jede andere Summe. Hier die möglichen Kombinationen für die 7: - 1 + 6 - 2 + 5 - 3 + 4 - 4 + 3 - 5 + 2 - 6 + 1 Das sind **6 verschiedene Kombinationen**. Für die 8 sieht es so aus: - 2 + 6 - 3 + 5 - 4 + 4 - 5 + 3 - 6 + 2 Das sind **5 verschiedene Kombinationen**. Dein Fehler liegt bei der Annahme, dass „4 + 4“ doppelt zählt. Das ist nicht der Fall: Die Kombination „4 + 4“ gibt es nur einmal, weil es egal ist, welcher Würfel die 4 zeigt – beide zeigen ja die gleiche Zahl. Bei „3 + 5“ und „5 + 3“ hingegen sind es zwei verschiedene Kombinationen, weil die Würfel unterschiedliche Zahlen zeigen. Deshalb ist die 7 mit 6 Möglichkeiten die häufigste Augensumme beim Wurf mit zwei Würfeln.

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Wenn du mit drei normalen sechsseitigen Würfeln würfelst, ist die statistisch am häufigsten gewürfelte Augenzahl die **10** oder die **11**. Beide Summen können auf die meiste... [mehr]

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Wenn du mit drei normalen sechsseitigen Würfeln würfelst, ist die statistisch am häufigsten gewürfelte Augenzahl die **10** oder die **11**. Beide Summen können auf die meisten Arten geworfen werden (jeweils 27 Möglichkeiten von insgesamt 216 möglichen Kombinationen). Das bedeutet: Die Wahrscheinlichkeit, eine 10 oder eine 11 zu würfeln, ist am höchsten, wenn du drei Würfel gleichzeitig wirfst.

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Um die Höhe des Sands in der Sandkiste zu berechnen, nutzt du die Formel für das Volumen eines Quaders: **Volumen = Grundfläche × Höhe** Gegeben: - Grundfläche: 4 m &t... [mehr]

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Um die Höhe des Sands in der Sandkiste zu berechnen, nutzt du die Formel für das Volumen eines Quaders: **Volumen = Grundfläche × Höhe** Gegeben: - Grundfläche: 4 m × 2,5 m = 10 m² - Volumen: 2 m³ Gesucht: Höhe (h) Setze die Werte ein: 2 m³ = 10 m² × h Löse nach h auf: h = 2 m³ / 10 m² h = 0,2 m **Antwort:** Der Sand steht **0,2 Meter** (also **20 Zentimeter**) hoch in der Sandkiste.

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Angenommen, der ursprüngliche Radius ist \( r \) und die ursprüngliche Höhe ist \( h \)... [mehr]

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Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Angenommen, der ursprüngliche Radius ist \( r \) und die ursprüngliche Höhe ist \( h \). **Neue Werte:** - Der Radius wird verdoppelt: \( r_{neu} = 2r \) - Die Höhe wird halbiert: \( h_{neu} = \frac{h}{2} \) Setze die neuen Werte in die Volumenformel ein: \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi (2r)^2 \left(\frac{h}{2}\right) \] \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi (4r^2) \left(\frac{h}{2}\right) \] \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi \cdot 4r^2 \cdot \frac{h}{2} \] \[ V_{neu} = \frac{1}{3} \pi \cdot 2r^2 h \] \[ V_{neu} = 2 \left(\frac{1}{3} \pi r^2 h\right) \] \[ V_{neu} = 2V \] **Fazit:** Das Volumen des Kegels verdoppelt sich.

Accepted Answer

Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Wenn sowohl der Radius \( r \) als auch die Höhe \( h \) verdoppelt werden, setzt man \( r'... [mehr]

Accepted Answer

Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Wenn sowohl der Radius \( r \) als auch die Höhe \( h \) verdoppelt werden, setzt man \( r' = 2r \) und \( h' = 2h \) ein: \[ V' = \frac{1}{3} \pi (2r)^2 (2h) = \frac{1}{3} \pi \cdot 4r^2 \cdot 2h = \frac{1}{3} \pi \cdot 8r^2 h = 8 \left( \frac{1}{3} \pi r^2 h \right) = 8V \] Das Volumen des Kegels wird also **achtmal so groß**.

Accepted Answer

Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Dabei ist \( r \) der Radius der Grundfläche und \( h \) die Höhe des Kegels. Wenn die H&ou... [mehr]

Accepted Answer

Das Volumen \( V \) eines Kegels berechnet sich mit der Formel: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h \] Dabei ist \( r \) der Radius der Grundfläche und \( h \) die Höhe des Kegels. Wenn die Höhe \( h \) verdoppelt wird (\( h' = 2h \)), dann wird das neue Volumen \( V' \): \[ V' = \frac{1}{3} \pi r^2 (2h) = 2 \left( \frac{1}{3} \pi r^2 h \right) = 2V \] Das Volumen des Kegels verdoppelt sich also, wenn die Höhe verdoppelt wird (bei gleichbleibendem Radius).