Dreisatz
Der Dreisatz, auch
Verhältnisgleichung oder Schlussrechnung genannt, ist
ein üblicherweise dreischrittiges Verfahren, mit dem
aus drei gegebenen Größen eine vierte berechnet werden
kann, wenn die Größen in einem bestimmten Verhältnis
zueinander stehen. Bereits Adam Ries beschrieb dieses
Vorgehen im 16. Jahrhundert in seinen Rechenbüchlein.
Proportionalität
Zunächst müssen wir
zwei wichtige Formen von Verhältnissen klären.
Zwei Größen heißen proportional
zueinander, wenn sie sich im gleichen Verhältnis
ändern. Das heißt: Verdoppelt sich die eine Größe,
verdoppelt sich auch die andere. Verdreifacht sich die
eine Größe, verdreifacht sich auch die andere. Wird
die eine Größe durch a dividiert,
wird auch die andere Größe durch a dividiert.
Und so weiter…
Mit anderen Worten: Das Verhältnis der Größen
x und y zueinander ist eine Konstante
- die Proportionalitätskonstante k:
Merksätze:
„Je mehr, desto mehr.“ oder „Je weniger, desto
weniger.“
Bei der grafischen Darstellung solcher Zuordnungen
ergibt sich eine Ursprungsgerade:
Antiproportionalität
Zwei Größen
heißen antiproportional
(auch indirekt oder umgekehrt proportional)
zueinander, wenn sie sich im umgekehrten Verhältnis
ändern. Das heißt: Verdoppelt sich die eine Größe,
halbiert sich die andere. Wird die eine Größe
mit multipliziert,
wird die andere durch a dividiert. Wird die
eine Größe durch a dividiert, wird die
andere mit a multipliziert. Und so weiter…
Mit anderen Worten: Das Produkt der Größen
x und y ist eine Konstante - die Proportionalitätskonstante
k:
Merksätze:
„Je mehr, desto weniger.“ oder „Je weniger, desto
mehr.“
Bei der grafischen Darstellung solcher Zuordnungen
ergibt sich eine Hyperbel:
Berechnung
Ist ein Paar
zusammengehörender Werte bekannt, kann über den
Dreisatz ein zweites Paar berechnet werden, wenn dort
nur ein Wert gegeben ist.
Für die konkrete Berechnung schauen wir uns zwei Beispiele
an.
Möchte
man Eierkuchen für 3 Personen backen, benötigt
man 420 g Mehl. Wie viel Mehl
benötigt man für 8 Personen?
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Eine
Tippgemeinschaft, bestehend aus 5 Personen,
hat im Lotto gewonnen. Jede/r von ihnen
erhielt 55800 €. Wie viel Geld hätte
jede/r gewonnen, wenn die Tippgemeinschaft aus
6 Personen bestanden hätte?
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Als
erstes muss entschieden werden, ob
eine proportionale oder eine antiproportionale
Zuordnung vorliegt.
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Für
doppelt so viele Personen werden doppelt so
viele Eierkuchen, sprich doppelt so viel Mehl,
benötigt. Es handelt sich also um eine proportionale
Zuordnung.
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Besteht
die Tippgemeinschaft aus doppelt so vielen
Personen, ist der Gewinnanteil für jede Person
nur halb so groß. Es handelt sich also um eine
antiproportionale
Zuordnung.
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1.
Schritt: Zunächst müssen die
gegebenen Werte in eine Art Gleichung
geschrieben werden. Praktischerweise sollte
dabei die Größe, deren Wert gesucht ist, auf
der rechten Seite stehen.
Bitte achten Sie darauf, dass zwischen den
Werten kein Gleichheitszeichen, sondern ein
"entspricht"-Zeichen stehen muss. p Personen
sind sicher nicht das Gleiche wie m Mehl...
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2.
Schritt: Bei beiden Varianten wird
als Zwischenschritt die Entspricht-Gleichung
so umgeformt, dass auf der linken Seite "Einheit"
steht, was auch immer diese Einheit ist. Hier
wird also berechnet, wieviel Mehl für " Person" nötig ist
bzw. wieviel Geld "
Person" bekommen würde. Dazu wird der Wert auf
der linken Seite entsprechend multipliziert oder
dividiert.
Achtung
1: Beim Dreisatz wird nur
multipliziert und dividiert, nie
addiert
oder subtrahiert!
Achtung
2: Abhängig davon, ob es sich um eine
proportionale oder antiproportionale Zuordnung
handelt, unterscheiden sich die
Vorgehensweisen! Bei einer proportionalen
Zuordnung wird auf der rechten Seite exakt die
gleiche Rechenoperation durchgeführt wie
links. Bei antiproportionalen Zuordnungen ist
die Gegenoperation nötig, sprich: Wird auf der
linken Seite multipliziert, muss rechts
dividiert werden und umgekehrt.
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3.
Schritt: Wir formen weiter um, sodass
sich in der dritten Zeile links der aus der
Aufgabenstellung gegebene Wert ergibt. Auf der
rechten Seite steht dann das Ergebnis.
Achtung:
Ebenso wie oben unterscheiden sich hier die
Vorgehensweisen für proportionale und
antiproportionale Zuordnungen.
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Ergebnis:
Möchte man Eierkuchen für 8 Personen
backen, benötigt man 1120 g Mehl.
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Ergebnis:
Würde die Tippgemeinschaft aus 6 Personen
bestehen, bekäme jede/r nur 46500 €.
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Eine Erkenntnis zum
Abschluss: Die Einheiten verändern sich bei
Dreisatzrechnungen nicht. Das führt insbesondere dazu,
dass untereinander immer gleiche Einheiten stehen.
Worauf man aufpassen
muss
Es gibt natürlich
auch Fragestellungen, bei denen die Größen weder proportional
noch antiproportional zueinander sind.
Ein Beispiel: Zwei Musiker spielen das Lied „Happy
Birthday“ in 25 Sekunden. Wie lange brauchen
vier Musiker? Natürlich hat die Anzahl der
Musizierenden keinen Einfluss
auf die Dauer – die Aufgabe klingt also nur nach
Dreisatz… Man muss sich also immer vor der
Dreisatzrechnung davon überzeugen, dass die Größen
tatsächlich voneinander abhängig sind.
Auch das Eierkuchenbeispiel von oben ist durchaus
problematisch: Wir sind stillschweigend davon
ausgegangen, dass die Portionsgrößen alle gleich sind,
sprich dass alle gleich viel essen. Dies muss aber
nicht so sein: Stellen Sie sich vor, es kommen zwei
kleine Kinder und sechs ausgehungerte Jugendliche zum
Essen… Dann werden die Portionsgrößen sehr
unterschiedlich sein. Nur zu prüfen, ob es sich um
eine "Je mehr, desto mehr"- oder um eine "Je mehr,
desto weniger"-Zuordnung handelt, ist also zu wenig.
Es muss sichergestellt sein, dass jede Einheit gleich
groß ist, gleich viel kostet etc.
Insbesondere wenn viele Faktoren eine Größe
beeinflussen, ist das häufig schwierig festzustellen.
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