Welche Zahlen fehlen? – Gleichung lösen

MathemaTrick
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56 Videoaufrufe·07.01.2025
hallo ihr Lieben heute habe ich euch
folgende Aufgabe mitgebracht finde den
Wert von X + y wenn X und Y natürliche
Zahlen echt größer 0 sein sollen und es
gilt X + XY + y =
54 okay unsere beiden Zahlen X und Y
sollen also natürliche Zahlen echt
größer als 0 sein das heißt es geht bei
der 1 Los 1 2 3 4 5 diese positiv ganzen
Zahlen kommen für x und y in Frage
genauso sollen sie diese Gleichung hier
erfüllen und wir suchen dann
letztendlich die Summe von x und y also
schnappen wir uns mal unsere Gleichung
und schauen wie wir die lösen können wie
wir unsere Werte für x und y hier finden
können wir haben ja nur eine einzige
Gleichung aber zwei Unbekannte hier drin
das ist schon mal eine schlechte
Voraussetzung aber das Gute ist dass wir
ja gesagt bekommen dass es sich bei
unseren unbekannten um natürliche Zahlen
handeln soll das macht das Lösen von
dieser Gleichung dann um einiges
einfacher da wir diese Einschränkung
hier haben da geht man nämlich
normalerweise dann so vor dass man die
Zahl auf der einen Seite stehen lässt
und die andere Seite versucht in ein
Produkt umzuschreiben also das ist das
was wir gleich machen werden wir
versuchen hier aus dieser Summe ein
Produkt von zwei Faktoren zu machen also
irgendwas mal
irgendwas das so umzuschreiben und dann
würde man auch die andere Seite in ein
Produkt zerlegen und dann guckt man
einfach von der Zahl 54 welche
Zerlegungen gibt's da das ist ja sowas
wie 2 x 27 z.B oder einmal 44 oder auch
rumgedreht 54 x 1 und guck dann wie
viele Varianten davon finden wir in der
Hoffnung dass es nicht allzu viele sind
und Vergleich dann beide Seiten guck
dann welche machen Sinn welche führen zu
Widersprüchen und so weiter und so fort
also das wäre jetzt mal unser Plan dass
wir die linke Seite in ein Produkt
zerlegen ja wir haben hier drei Teile
wir könnten uns vielleicht erstm nur um
diese beiden Teile kümmern wir haben
hier eine Summe in beiden kommt ein X
vor dann lasst uns doch das X mal aus
dieser Summe
ausklammern also wenn wir x hier
rausziehen was bleibt in der Klammer
übrig hier vorne hatten wir 1 x wenn wir
das X rausziehen bleibt nur die 1 übrig
dann kommt das Plus und hier hinten wenn
wir das grüne x rausziehen bleibt nur
das Y übrig dann haben wir hinten dran
noch das + y und auf der rechten Seite
unsere
54 okay jetzt haben wir hier ein Produkt
aber hier ist ja noch dieses + y also
letztendlich ist das eine große Summe
immer noch auf der linken Seite wir
wollen ein Produkt hinbekommen also
müssen wir noch mal schauen können wir
was ausklammern aus dieser Summe hier
aber wenn wir uns den Teil anschauen und
den Teil anschauen dann haben die nichts
gemeinsam was wir hier ausklammern
können hier ist halt nur y und hier zu
dem y ist ja noch ein +1 mit dabei also
wir können nicht einfach nur y
ausklammern wir könnten nur y + 1
ausklammern na dann fügen wir doch
einfach auf beiden Seiten der Gleichung
eine ein Hinz können wir machen ist eine
Gleichung wir dürfen + 1 auf beiden
Seiten rechnen dann hätten wir bei
unserem y nämlich ein + 1 mit dabei
machen wir das mal also dann steht hier
vorne der Teil da mit der Klammer dann
kommt das Plus dann kommt unser y und
dann fügen wir eben auf beiden Seiten
ein hinzu auf der anderen Seite eben
auch 54 + 1 sind dann
55 okay jetzt haben wir hier unser y + 1
oder 1 + y wenn ihr wollt könnt das auch
einfach rumdrehen falls es euch besser
gefällt damit es eher die Struktur hat
von hier vorne wir können auch eine
Klammer drum rum machen falls wir uns
damit wohler fühlen ist alles erlaubt
wir sehen auf jeden Fall in dieser Summe
hier haben wir hier vorne einmal diese
Klammer und hier hinten einmal diese
Klammer na dann klammern wir die doch
einfach aus damit wir ein großes Produkt
auf der linken Seite stehen haben dann
mal los Klammer wird rausgezogen also
dieser grüne Ausdruck einmal raus was
bleibt dann in der Klammer übrig das
Plus hier kann ich schon mal hier hin
schreiben hier vorne aus dem Teil wenn
wir da das grüne rausziehen bleibt nur
das X übrig und hier hinten in dem Teil
hatten wir ja nur einmal diese Klammer
wenn wir die Klammer rausziehen bleibt
dann eben diese 1 übrig auf der rechten
Seite haben wir unsere
55 okay das habe ich jetzt mal noch mal
hier hingeschrieben wir haben es
geschafft unsere linke Seite in ein
Produkt zu zerlegen irgendwas mal
irgendwas soll jetzt 55 ergeben und wir
haben ja gesagt jetzt wollen wir die
rechte Seite auch noch in ein Produkt
zerlegen und zwar in alle möglichen
Produkte die dafür in Frage kommen
könnten wir könnten mal die
Primfaktorzerlegung der Zahl 55 machen
denn dann finden wir alle Faktoren die
hier drin stecken die Zahl ist ja durch
5 teilbar also 5 x 11 können wir da
draus machen dann haben wir die
Primfaktorzerlegung schon gefunden das
sind beides Primzahlen weitere Faktoren
gibt es nicht also gibt's hierfür die
Möglichkeit dass wir 5 mal 11 das Ganze
eben zerlegen können oder umgedreht auch
noch 11 x 5 könnte ja sein dass das ein
Unterschied macht von den Ergebnissen
was man aber nicht vergessen darf es
könnte ja auch nur einmal 55 sein also
das die Kombination gibt's ja immer oder
umgedreht 55 x 1 weitere Kombination
kann es es nicht geben können die jetzt
alle in Frage kommen also wenn wir uns
die hier mal anschauen einmal 55 das
würde bedeuten hier vorne der Teil muss
1 ergeben und hier hinten der Teil muss
55 ergeben kann das hier vorne sein wir
haben 1 + y und da sagen wir das muss 1
sein wir rechnen zu einer 1 eine
natürliche Zahl hinzu die größer als ull
ist also unsere Menge hier startet bei
der 1 2 3 und so weiter und so fort das
heißt wenn wir zu der 1 die kleinste
Zahl nur dazu rechnen die 1 dann sind
wir hier schon bei 2 also eins kann
dafür die Klammer überhaupt nicht
rauskommen deswegen ist diese
Kombination hier gar nicht möglich
genauso die 55 x 1 ist auch nicht
möglich wegen hier der zweiten Klammer
selbst wenn unser x die kleinste Zahl
hier ist die 1 sind wir hier schon bei 2
also diese Kombination macht auch auch
keinen Sinn dann können nur noch diese
beiden Kombinationen vorkommen das heißt
entweder meine erste Klammer ist 5 und
meine zweite Klammer ist 11 oder
umgekehrt meine erste Klammer ist 11 und
meine zweite Klammer ist 5 starten wir
mal mit der ersten Kombination das heißt
entweder 1 + y ergibt 5 und X + 1 ergibt
11 das ist ein erstes kleines
Gleichungssystem das wir gleich lösen
können oder schreiben wir direkt die
zweite Variante auch noch auf oder 1 + y
ergibt in der zweiten Variante 11 und
die andere Klammer X + 1 ergibt die 5
dann lösen wir diese Gleichungssystem
jetzt mal hier können wir direkt nach y
umstellen indem wir -1 rechnen also ist
unser y 5- 1 sind 4 und hier können wir
direkt nach X umstellen indem wir -1
rechnen 11 -1 für unsere x kriegen wir
hier 10 raus hier ähnlich schnell wenn
wir nach y umstellen wollen müssen wir
einfach nur -1 rechnen 11 - 1 sind 10
und für unser x hier in der zweiten
Gleichung kriegen wir den Wert 5- 1 4
raus also einfach nur die Zahlen
umgedreht gesucht war letztendlich ja
einfach nur X + y also wenn wir die
beiden zusammenrechnen kommen wir hier
auf 14 hier genauso kommen wir auch auf
14 also 14 ist unsere Lösung für diese
Summe hier und damit haben wir die
Aufgabe gelöst ich bin gespannt wie ihr
vorgegangen seid schreibt eure
Lösungswege gerne in die Kommentare
ansonsten habt noch einen wunderschönen
Tag und wir sehen uns beim nächsten
Video macht's gut
