4 Zahlen, deren Summe und Produkt gleichgross sind?

7 Antworten

Da Variablen doppelt vorkommen dürfen, setze ich x = y = 1.

Damit wird 2 + z + w = 9,27
<=> z + w = 7,27 (I)

und z * w = 9,27 (II)

Gleichung (I) umformen führt zu

z =7,27 - w

Dieses z setzen wir in Gleichung (II) ein, das führt zu

0 = w² - 7,27w + 9,27

Anwenden der pq-Formel führt zu

w = 3,635 + 1,9857 bzw
w = 3,635 - 1,9857

Das können wir in Gleichung (I) einsetzen und bekommen

z = 1,6492 und w = 5,6207 (oder umgekehrt)

Das sind gerundete Zahlen.

-------------------------

Entsprechend kann man x = 1, y = 2 setzen und kommt damit zu

3 + z + w = 9,27
2 * z * w = 9,27

umgeformt:

z + w = 6,27
z * w = 4,635

Weiteres Vorgehen wie oben.


MintTiger 
Beitragsersteller
 30.11.2019, 15:42

hast du diesen Strich ueber dem Satz mit "Entsprechend(…)" gemacht, weil dieser Vorgang zu einer anderen Loesungsmoeglichkeit fuehrt?

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wiele  30.11.2019, 22:17
@MintTiger

Ja, ich habe einfach zwei Zahlen gewählt und die anderen zwei berechnet.

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Allgemein:

Wähle zwei Zahlen a und b

x = a

y = b

z = 1/b

w = (x+y+z)/(a-1)

Zu zeigen: x + y + z + w = x • y • z • w

Beweis:

x + y + z + w = a + b + 1/b + (a+b+1/b)/(a-1)

x • y • z • w = a • b • 1/b • (a+b+1/b)/(a-1) =

a • (a+b+1/b)/(a-1) =

((a-1)+1) • (a+b+1/b)/(a-1) =

(a-1) • (a+b+1/b)/(a-1) + 1• (a+b+1/b)/(a-1) =

(a+b+1/b) + (a+b+1/b)/(a-1) =

a + b + 1/b + (a+b+1/b)/(a-1) = x + y + z + w

qed.


gauss58  29.11.2019, 13:59

Du hast eine interessante Lösung gefunden. Damit ist bewiesen, dass x + y + z + w = x * y * z * w ist, wenn x = a, y = b, z = 1/b und w = (a + b + 1/b)/(a – 1) ist, für a ≠ 1 und b ≠ 0.

Setzt man z.B. a = 2 uns b = 2, so folgt daraus x = 2, y = 2, z = 0,5 und w = (2 + 2 + 0,5)/(2 – 1) = 4,5 und 2 + 2 + 0,5 + 4,5 = 2 * 2 * 0,5 * 4,5 = 9. Das passt, ergibt aber nicht 9,27.

Wie kommt man an die 9,27?

Setzt man a = 5 uns b = 1,8, wie in meinem Beispiel, so folgt daraus x = 5, y = 1,8, z = 1/1,8 = 0,55... und w = (5 + 1,8 + 1/1,8)/(5 – 1) = 1,8388... und 5 + 1,8 + 0,55... + 1,8388... = 5 * 1,8 * 0,55... * 1,8388... = 9,194... Beide Gleichungen ergeben das gleiche Ergebnis, aber nicht 9,27.

Will man die 9,27 mit Deiner Formel erzwingen, so sind bestimmte Paarungen von a und b notwendig, z.B. a = 1,64924... und b = 1.

https://www.wolframalpha.com/input/?i=a%2Bb%2B%281%2Fb%29%2B%28a%2Bb%2B%281%2Fb%29%29%2F%28a-1%29%3D9.27+and+a*b*%281%2Fb%29*%28a%2Bb%2B%281%2Fb%29%29%2F%28a-1%29%3D9.27

Folglich gibt es mehr als einen Lösungsalgorithmus für das Problem, denn mit a = 5 und b = 1,8 gibt es nach meinem Beispiel für 9,27 eine Lösung:

5 + 1,8 + 0,53127775... + 1,93872224... = 5 * 1,8 * 0,53127775... * 1,93872224... = 9,26999991... = 9,27

Und es gibt zahlreiche weitere Lösungsmöglichkeiten.

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gogogo  29.11.2019, 19:55
@gauss58

Ob die 9,27 als Beispiel oder Forderung gilt, ist mir nicht ganz klar.

Wenn du a oder b festlegst, sollte der andere Wert dann so gesucht werden, dass 9,27 raus kommt.

Vermute, dass das nicht so schwer sein wird, habe es aber noch nicht gerechnet.

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da hilft probieren. Die kleinen Zahlen sind da nicht schlecht:

2+2=4

2*2=4

und schon hast du ein Beispiel. Mehr wird wohl nicht dabei herauskommen, da das Produkt schnell sehr große Zahlen ergibt.

a + b = 9,27

a * b = 9,27

a = 9,27 - b in die zweite Gleichung einsetzen und lösen (quadratische Gleichung mit der Mitternachtsformel lösen.

1,1402

8,1227


Kreasteve  27.11.2019, 22:48

Und dann nochmal das gleiche für

x+y=x*y=1,1402

und

z+w=z*w=8,1227

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1/3+2+3+16/3=1/3×2×3×16/3

Brauchst du noch mehr?

Ich habe vor ein paar Tagen eine ähnliche Aufgabe gelöst:

https://www.gutefrage.net/frage/matghehausaufgaben

Vielleicht hilft dir das ja weiter. Ist allgemein nicht ganz so einfach, auch wenn alles daran elementar ist.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium und Promotion in Angewandter Mathematik

olo60  26.11.2019, 22:30

Kann man den überhaupt LGS mit vier Variablen lösen, wenn man nur zwei Gleichungen hat?

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ShimaG  26.11.2019, 22:38
@olo60

Klar. Ist halt unterbestimmt, bekommst zwei Freiheitsgrade.

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