26. MATHEMATIK – MINIOLYMPIADE - Lösungsvorschlag März 2017 Landeswettbewerb Oberösterreich Aufgabe 1: kurz und bündig a. Eine irrationale Zahl hat unendlich viele Nachkommastellen und ist nicht periodisch. Oder: Eine irrationale Zahl lässt sich nicht als Bruch darstellen. b. Der Flächeninhalt von Kreis a ist daher 25-mal so groß. c. Es gibt viele Lösungen ;-) zum Beispiel: 7-8-9-11-12-13. d. Marie ist um 28,57 % kleiner als Josef. Toleranzintervall: [28 %; 29 %] Aufgabe 2: Ein Kreis PLS: 652 = 332 + 𝑏 2 ⇒ 𝑏 = 56 (b und –b sind die y-Koordinaten der Schnittpunkte mit der y-Achse.) Die gesuchten Punkte haben die Koordinaten (0|56) (0|-56) (-32|0) (98|0) Aufgabe 3: Oktaeder 𝑎 2 𝑎 2 Die Seitenkante des Oktaeders sei x, dann gilt: (2 ) + (2 ) = 𝑥 2 ⟹ 𝑉= 𝐺∙ℎ 3 𝑎2 2 = 𝑥² 𝑎 ∙ 2 mit 𝐺 = 𝑥² und ℎ = 2 Eingesetzt und vereinfacht: 𝑉 = 𝑎³ 6 Aufgabe 4: Prozente Es gibt zu Beginn 198 rote Kerzen und 2 weiße Kerzen. Marie muss 100 rote Kerzen abbrennen. Dann hat sie noch 98 rote und 2 weiße Kerzen und der Prozentsatz der roten Kerzen beträgt 98 %. MMO 2017 – OÖ Beachte: Alle Rechenergebnisse müssen nachvollziehbar sein! 26. MATHEMATIK – MINIOLYMPIADE - Lösungsvorschlag März 2017 Landeswettbewerb Oberösterreich Aufgabe 5: Beweisen und Begründen a) Weil 482 + 55² ≠ 72² ist das Dreieck nicht rechtwinklig. b) Diese Rechenoperation ist assoziativ. Für alle a, b, c aus den reellen Zahlen gilt: (𝑎 ⊗ 𝑏) ⊗ 𝑐 = 𝑎∙𝑏 2 ⊗𝑐 = 𝑎 ⊗ (𝑏 ⊗ 𝑐) = 𝑎 ⊗ 𝑏∙𝑐 2 = 𝑎∙𝑏 ∙𝑐 2 2 𝑎∙ 𝑏∙𝑐 2 2 = = 𝑎∙𝑏∙𝑐 4 𝑎∙𝑏∙𝑐 4 Daher gilt: (𝑎 ⊗ 𝑏) ⊗ 𝑐 = 𝑎 ⊗ (𝑏 ⊗ 𝑐) Aufgabe 6: Primzahl, oder nicht – das ist hier die Frage! Es gibt keine zwei verschiedenen Primzahlen mit dieser Eigenschaft. 𝑦 Aus 𝑥 ∙ 𝑦 = 𝑥 + 𝑦 folgt 𝑥 = 𝑦−1. Wenn y = 2 ist auch x = 2. Dieser Fall ist allerdings nicht erlaubt. Für jede Primzahl y > 2 ist x keine natürliche Zahl und damit auch keine Primzahl. Aufgabe 7: Ein Bauer auf Einkaufstour S…Anzahl der Schweine, H…Anzahl der Hühner, K…Anzahl der Küken Es gilt: 𝑆 + 𝐻 + 𝐾 = 100 und 100𝑆 + 30𝐻 + 5𝐾 = 1000. Daraus ergibt sich: 19𝑆 + 5𝐻 = 100 ⟹ 𝐻 = 20 − Für S = 5 erhält man H = 1 und K = 94. 19𝑆 5 . (S muss also durch 5 teilbar sein.) (Für S = 10, 15, 20,… ist H < 0.) Daher: Der Bauer muss 5 Schweine, 1 Huhn und 94 Küken kaufen. Aufgabe 8: Zug fährt durch! v…Geschwindigkeit der beiden Läufer, vZ…Geschwindigkeit des Zuges, L…Länge des Zuges für die Person, die in die gleiche Richtung wie der Zug läuft, gilt: 𝑣𝑍 = 𝐿+50 50 𝑣 für die Person, die in die entgegengesetzte Richtung wie der Zug läuft, gilt: 𝑣𝑍 = gleichgesetzt: MMO 2017 – OÖ 𝐿+50 50 𝑣 = 𝐿−25 25 𝑣 𝐿−25 25 𝑣 umgeformt: L = 100 m Beachte: Alle Rechenergebnisse müssen nachvollziehbar sein!