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Gymnasium 7 · Mathematik
Arithmetik · Proportionalität

Proportionalität

Auf dem Wochenmarkt in Münster kosten 2 kg Äpfel 3 €. Was zahlst du für 4 kg? Für 6 kg? Du rechnest vermutlich ganz selbstständig richtig. Auf dieser Seite lernst du, warum das funktioniert und wie du solche Aufgaben sicher löst. Am Ende kannst du auch begründen, wann es nicht funktioniert.

Was ist eine proportionale Zuordnung?

Wenn du die doppelte Menge Äpfel kaufst, zahlst du den doppelten Preis. Bei der halben Menge zahlst du den halben Preis. Genau das ist eine proportionale Zuordnung.

In einem Fanshop in Dortmund kosten 3 Trikot-Aufdrucke 18 €. Prüfe in der Wertetabelle, dass der Quotient Preis : Anzahl immer gleich ist:

Anzahl 3 6 9 15
Preis in € 18 36 54 90

Es gilt $18 : 3 = 36 : 6 = 54 : 9 = 90 : 15 = 6$. Also ist $k = 6\,\frac{€}{\text{Stück}}$: Ein Aufdruck kostet 6 €.

Koordinatensystem mit den Wertepaaren von Anzahl und Preis, die auf einer Geraden durch den Ursprung liegen. AnzahlPreis in € geht immer durch den Ursprung (0 | 0)

Abgrenzen: proportional, antiproportional oder weder noch?

Nicht jede Zuordnung, bei der ein Wert wächst, ist proportional. Prüfe immer mit „doppelt – ?“:

  • Proportional: doppelt – doppelt (Quotient $\frac{y}{x}$ bleibt gleich). Beispiel: Gewicht der Äpfel → Preis.

  • Antiproportional: doppelt – halb (Produkt $x \cdot y$ bleibt gleich). Beispiel: Geschwindigkeit → Fahrzeit für eine feste Strecke.

  • Weder noch: keins von beiden gilt. Beispiel: Alter → Körpergröße.

Üben★☆☆Nicht begonnen
Gib an, welche der folgenden Größenpaare direkt proportional sind. Begründe deine Antwort kurz: a) Die Anzahl der Personen, die ein Museum besuchen, und die Einnahmen…

Gib an, welche der folgenden Größenpaare direkt proportional sind. Begründe deine Antwort kurz:

  1. a) Die Anzahl der Personen, die ein Museum besuchen, und die Einnahmen aus den Eintrittskarten.
  2. b) Das Alter einer Person und ihre Körpergröße.
  3. c) Das Gewicht der Äpfel, die du kaufst, und der Gesamtpreis.
  4. d) Die Geschwindigkeit eines Autos und die Zeit, die es für eine feste Strecke braucht.
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Üben★☆☆Nicht begonnen
In einem Sportgeschäft ist bei allen T-Shirts desselben Modells der Preis proportional zur gekauften Menge. Übertrage die folgende Tabelle in dein Heft, vervollständige…

In einem Sportgeschäft ist bei allen T-Shirts desselben Modells der Preis proportional zur gekauften Menge. Übertrage die folgende Tabelle in dein Heft, vervollständige sie und berechne die Proportionalitätskonstante $k$ (Preis für ein T-Shirt).

Anzahl der T-Shirts $2$ $3$ $5$ $10$
Preis ($€$) $24$
2 T-Shirts 24 € 1 T-Shirt k = ? € ÷ 2 ÷ 2
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Üben★★☆Nicht begonnen
Gib mit Begründung an, welche der folgenden Größenpaare direkt proportional zueinander sind: a) Die Anzahl der Konzertkarten und der Gesamtpreis (ohne feste…

Gib mit Begründung an, welche der folgenden Größenpaare direkt proportional zueinander sind:

  1. a) Die Anzahl der Konzertkarten und der Gesamtpreis (ohne feste Bearbeitungsgebühr).
  2. b) Das Alter einer Person und ihre Körpergröße in Zentimetern.
  3. c) Das Gewicht lose gekaufter Äpfel und der Preis des Einkaufs.
  4. d) Die Geschwindigkeit eines Autos und die Zeit, die es für eine feste Strecke braucht.
  5. e) Die Seitenzahl eines Buches und die Zeit, die man zum Lesen braucht (bei konstanter Lesegeschwindigkeit).
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Dreisatz: Schluss über die Einheit

Beim Dreisatz rechnest du in drei Schritten: Gegeben, Schluss auf eine Einheit, Schluss auf die gesuchte Menge. Das geht, weil bei proportionalen Zuordnungen „durch 3 teilen“ auf beiden Seiten dasselbe bedeutet.

Dreisatz-Schema: Von 2 Litern wird durch 2 auf 1 Liter geschlossen, dann mal 6 auf 6 Liter. 2 l Wasser500 ml Sirup 1 l Wasser250 ml Sirup 6 l Wasser1.500 ml Sirup : 2 · 6
Üben★☆☆Nicht begonnen
Wenn ein Wasserhahn alle $3$ Minuten $15$ Liter Wasser abgibt, wie viele Liter fließen dann, wenn er $10$ Minuten lang geöffnet bleibt? Löse die Aufgabe mit dem Dreisatz…

Wenn ein Wasserhahn alle $3$ Minuten $15$ Liter Wasser abgibt, wie viele Liter fließen dann, wenn er $10$ Minuten lang geöffnet bleibt? Löse die Aufgabe mit dem Dreisatz über die Einheit (berechne zuerst, wie viel in einer Minute fließt).

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Üben★☆☆Nicht begonnen
Für einen Kuchen für $6$ Personen braucht man $300$ Gramm Mehl. Wenn wir $15$ Personen einladen wollen und alle gleich viel Kuchen essen sollen, wie viel Mehl brauchen…

Für einen Kuchen für $6$ Personen braucht man $300$ Gramm Mehl. Wenn wir $15$ Personen einladen wollen und alle gleich viel Kuchen essen sollen, wie viel Mehl brauchen wir dann?

k 6 Personen 15 Personen 300 g Mehl x g Mehl × 50 × 50
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Üben★★☆Nicht begonnen
Eine Streaming-Plattform für Videospiele bietet ein Premium-Abo an. Man weiß, dass für $4$ Monate Nutzung $35,20$ € gezahlt werden. a) Berechne die…

Eine Streaming-Plattform für Videospiele bietet ein Premium-Abo an. Man weiß, dass für $4$ Monate Nutzung $35,20$ € gezahlt werden.

  1. a) Berechne die Proportionalitätskonstante $k$ (Preis pro Monat).
  2. b) Vervollständige die folgende Wertetabelle:
Zeit (Monate) $1$ $3$ $6$ $10$
Preis (€)
  1. c) Für wie viele Monate könntest du das Abo abschließen, wenn du höchstens $100$ € zur Verfügung hast?
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Verhältnisgleichung

Weil proportionale Zuordnungen quotientengleich sind, kannst du auch eine Verhältnisgleichung aufstellen und nach der Unbekannten auflösen.

Üben★★☆Nicht begonnen
Im Grundriss einer Wohnung im Maßstab $1:250$ hat das Wohnzimmer eine Länge von $3,2$ cm und eine Breite von $2,4$ cm. a) Berechne die tatsächlichen Maße des Wohnzimmers…

Im Grundriss einer Wohnung im Maßstab $1:250$ hat das Wohnzimmer eine Länge von $3,2$ cm und eine Breite von $2,4$ cm.

3,2 cm 2,4 cm WOHNZIMMER MASSSTAB 1:250
  1. a) Berechne die tatsächlichen Maße des Wohnzimmers in Metern.
  2. b) Berechne den tatsächlichen Flächeninhalt des Wohnzimmers in Quadratmetern.
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Üben★★☆Nicht begonnen
Drei Geschwister wollen die $144$ €, die sie von ihren Großeltern geschenkt bekommen haben, direkt proportional zu ihrem Alter aufteilen. Sie sind $10$, $12$ und $14$…

Drei Geschwister wollen die $144$ €, die sie von ihren Großeltern geschenkt bekommen haben, direkt proportional zu ihrem Alter aufteilen. Sie sind $10$, $12$ und $14$ Jahre alt. Wie viel Geld bekommt jedes von ihnen?

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Üben★★★Nicht begonnen
Ein Unternehmen, das Filament für 3D-Drucker herstellt, weiß, dass die Länge des gewonnenen Fadens direkt proportional zur Laufzeit der Extrudermaschine ist. Wenn in…

Ein Unternehmen, das Filament für 3D-Drucker herstellt, weiß, dass die Länge des gewonnenen Fadens direkt proportional zur Laufzeit der Extrudermaschine ist. Wenn in $15$ Minuten $45$ Meter Faden einer bestimmten Dicke entstehen:

  • a) Wie viele Kilometer Faden werden hergestellt, wenn die Maschine einen ganzen Arbeitstag von $8$ Stunden ohne Unterbrechung läuft?

  • b) Wenn die Produktionskosten $0,12\text{ €}$ pro Dekameter ($10\text{ m}$) Faden betragen, wie hoch ist dann der Gesamtwert der Produktion nach diesen $8$ Stunden?

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Der Graph: eine Ursprungsgerade

Trägst du die Wertepaare einer proportionalen Zuordnung in ein Koordinatensystem ein, liegen die Punkte auf einer Geraden durch den Ursprung $(0\,|\,0)$. Bei 0 Stück zahlst du 0 €. Der Proportionalitätsfaktor $k$ gibt an, wie steil die Gerade ist. Verändere $k$ mit dem Regler:

Üben★☆☆Nicht begonnen
In einem Grundriss eines Zimmers im Maßstab $1:50$ ist das Bett $4$ cm lang. Wie groß ist die tatsächliche Länge des Betts in Metern? (Denke daran: Der Maßstab $1:50$…

In einem Grundriss eines Zimmers im Maßstab $1:50$ ist das Bett $4$ cm lang. Wie groß ist die tatsächliche Länge des Betts in Metern? (Denke daran: Der Maßstab $1:50$ bedeutet, dass $1$ cm in der Zeichnung $50$ cm in der Wirklichkeit entsprechen.)

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Üben★★☆Nicht begonnen
Ein Smartphone-Schnellladegerät kann in nur $12$ Minuten $18\%$ des Akkus laden. Wenn die Ladegeschwindigkeit konstant bleibt: a) Wie viel Prozent des Akkus sind nach…

Ein Smartphone-Schnellladegerät kann in nur $12$ Minuten $18\%$ des Akkus laden. Wenn die Ladegeschwindigkeit konstant bleibt:

  1. a) Wie viel Prozent des Akkus sind nach einer halben Stunde ($30$ Minuten) geladen?
  2. b) Wie viel Zeit (in Minuten und Sekunden) braucht das Telefon insgesamt, um von $0\%$ auf $100\%$ Ladung zu kommen?
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Üben★★★Nicht begonnen
Der folgende Graph stellt den Zusammenhang zwischen der Masse eines Edelmetalls und seinem Marktwert dar. Beachte, dass es sich um eine proportionale Funktion handelt:…

Der folgende Graph stellt den Zusammenhang zwischen der Masse eines Edelmetalls und seinem Marktwert dar. Beachte, dass es sich um eine proportionale Funktion handelt:

  • a) Bestimme die Proportionalitätskonstante $k$, die den Preis pro Gramm angibt.

  • b) Wenn ein Schmuckstück $15\%$ Verunreinigungen (Masse ohne Wert) enthält und insgesamt $24\text{ g}$ wiegt, welchen Wert hat dann das enthaltene reine Metall laut Graph?

Masse (g) Wert (€) 200 600 800 0 5 15 20 25 V = k·m 10 450
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Vorhin hast du dich gefragt, was 4 kg und 6 kg Äpfel zu je 1,50 € pro kg kosten: Mit $k = 1{,}50$ ist es $4 \cdot 1{,}50 = 6$ € und $6 \cdot 1{,}50 = 9$ €.

Auf einen Blick

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