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TextaufgabenDistributivgesetz

Zwei Sachaufgaben zum Ausmultiplizieren — der neue Boden im Musikraum und die Kalkulation der Schulhofbänke.

1

Der neue Boden im Musikraum

AFB II

Der Musikraum bekommt einen neuen Boden. Der Raum ist überall 6 m breit; seine Länge \(x\) in Metern wird beim Aufmaß noch bestimmt. An den Raum grenzt ein 2,5 m langes Podest derselben Breite, das ebenfalls belegt wird (Material M1). Der Belag kostet 27,50 € je Quadratmeter.

M1Raum und Podest von oben
MusikraumLänge xPodest2,5 mx2,5 m6 mRaum und Podest sind gleich breit und grenzen ohne Fuge aneinander.

Die Skizze ist nicht maßstabsgetreu; die Länge \(x\) steht noch nicht fest.

  1. Stelle einen Term für die zu belegende Fläche als Produkt auf und gib mit dem Distributivgesetz die Summenform an.
  2. Das Aufmaß ergibt \(x = 7{,}4\ \text{m}\). Berechne die Fläche mit beiden Termformen.
  3. Stelle einen Term für die Materialkosten auf, gib auch dessen Summenform an und berechne die Kosten für \(x = 7{,}4\ \text{m}\).
Hinweis zu Aufgabe a)
Die Gesamtlänge setzt sich aus \(x\) und 2,5 zusammen, die Breite ist für beide Teile dieselbe. Beim Übergang zur Summenform wird der Faktor 6 auf jeden Summanden in der Klammer verteilt.
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Die Gesamtlänge beträgt \((x + 2{,}5)\) Meter, die Breite 6 m:

\(A = 6\cdot(x + 2{,}5)\)

Mit dem Distributivgesetz folgt \(A = 6\cdot x + 6\cdot 2{,}5 = 6x + 15\).

Die Fläche beträgt also \((6x + 15)\ \text{m}^2\).

Hinweis zu Aufgabe b)
Setze den Wert in beide Terme getrennt ein und rechne jeden vollständig aus. Erst danach vergleichst du.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Produktform: \(6\cdot(7{,}4 + 2{,}5) = 6\cdot 9{,}9 = 59{,}4\).

Summenform: \(6\cdot 7{,}4 + 15 = 44{,}4 + 15 = 59{,}4\).

Beide Wege führen zu \(59{,}4\ \text{m}^2\) — wie es das Distributivgesetz garantiert.

Hinweis zu Aufgabe c)
Die Kosten sind das Produkt aus Quadratmeterpreis und Fläche. Du kannst den Preis vor die Produktform oder vor die Summenform schreiben — im zweiten Fall wird er auf beide Summanden verteilt.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

\(K = 27{,}50\cdot(6x + 15) = 27{,}50\cdot 6x + 27{,}50\cdot 15 = 165x + 412{,}50\)

Für \(x = 7{,}4\): \(165\cdot 7{,}4 + 412{,}50 = 1221 + 412{,}50 = 1633{,}50\).

Der Belag kostet 1633,50 €. Die Probe über die Fläche bestätigt das: \(27{,}50\cdot 59{,}4 = 1633{,}50\).

2

Die neuen Bänke für den Schulhof

AFB III

Eine Tischlerei fertigt vier gleiche Bänke für den Schulhof. Für jede Bank werden Holz und Beschläge für 85 € eingekauft; die Arbeitszeit beträgt 3,5 Stunden bei einem Stundensatz von 42 € (Material M2). Im Elternrat sagt jemand: „Wenn das Holz für eine Bank 12 € teurer wird, steigt der Gesamtpreis eben um 12 € — das ist zu verkraften.“

M2Kalkulation je Bank
PostenWert
Material je Bank85,00 €
Arbeitszeit je Bank3,5 h
Stundensatz42,00 €
Anzahl der Bänke4

Alle vier Bänke sind baugleich; es fallen keine weiteren Kosten an.

  1. Stelle den Gesamtpreis einmal als Produkt mit einer Klammer und einmal als Summe auf und zeige, dass beide Terme denselben Wert liefern.
  2. Das Material je Bank wird um \(m\) Euro teurer. Stelle einen Term für den Gesamtpreis in Abhängigkeit von \(m\) auf und fasse ihn zusammen.
  3. Nimm Stellung zu der Aussage aus dem Elternrat.
Hinweis zu Aufgabe a)
Rechne zuerst den Lohn für eine Bank aus. Alles, was für eine Bank anfällt, steht in der Klammer; der Faktor 4 steht davor.
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Der Lohn je Bank beträgt \(3{,}5\cdot 42 = 147\) €. Damit kostet eine Bank \(85 + 147\) Euro, und für vier Bänke gilt

\(P = 4\cdot(85 + 147)\)

Ausmultipliziert: \(P = 4\cdot 85 + 4\cdot 147 = 340 + 588 = 928\).

Die Produktform ergibt \(4\cdot 232 = 928\) — beide Terme liefern 928 €.

Hinweis zu Aufgabe b)
Der Materialpreis je Bank lautet nun \(85 + m\). Setze diesen Ausdruck in deine Klammer ein und multipliziere die Klammer anschließend aus.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

\(P(m) = 4\cdot(85 + m + 147) = 4\cdot(232 + m)\)

\(P(m) = 4\cdot 232 + 4\cdot m = 928 + 4m\)

Der Gesamtpreis wächst also mit dem Vierfachen der Materialverteuerung.

Hinweis zu Aufgabe c)
Vergleiche den Term aus b) mit dem Ergebnis aus a). Achte darauf, mit welchem Faktor \(m\) im Gesamtpreis auftaucht, und rechne den Fall \(m = 12\) konkret nach.„Stellung nehmen“ verlangt ein eigenes Urteil mit Begründung — hier am besten mit einer Rechnung.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Aussage ist falsch. Nach b) gilt \(P(m) = 928 + 4m\): Weil vier Bänke gebaut werden, wirkt sich jede Preiserhöhung viermal aus. Das Distributivgesetz macht das sichtbar — der Faktor 4 wird beim Ausmultiplizieren auf jeden Summanden der Klammer verteilt, also auch auf \(m\).

Für \(m = 12\) ergibt sich \(P = 928 + 4\cdot 12 = 928 + 48 = 976\). Der Gesamtpreis steigt um 48 €, nicht um 12 €.

Nur bei einer einzigen Bank träfe die Aussage zu. Wer im Elternrat kalkuliert, sollte Materialaufschläge deshalb immer mit der Stückzahl multiplizieren.