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Mathe

Wachsen mit festem Faktor

Manche Größen wachsen nicht um dieselbe Zahl, sondern mit demselben Faktor. Dann steigen die Werte immer schneller.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 10
  • Niveau: Basis

Das lernst du heute

  • Ich erkenne Wachstum mit festem Faktor.
  • Ich berechne Werte mit Startwert und Faktor.
  • Ich unterscheide es von gleichmäßigem (linearem) Wachstum.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Der Wachstumsfaktor bei Zunahme, Potenzen: Basis und Exponent

Ein Beispiel (ausgedacht): Auf einem Teich wächst eine Algenschicht. Heute sind es 1 m². Jeden Tag verdoppelt sich die Fläche. Sie wird also mit 2 multipliziert.

Tag 0: 1 m², Tag 1: 2 m², Tag 2: 4 m², Tag 3: 8 m², Tag 4: 16 m².

Die Zahl, mit der du immer multiplizierst, heißt Wachstumsfaktor. Hier ist er 2.

Vergleiche mit gleichmäßigem (linearem) Wachstum: Dort kommt immer dieselbe Zahl dazu, zum Beispiel +2. Die Werte sind 1, 3, 5, 7, 9. Beim Wachstum mit festem Faktor wird immer mit derselben Zahl multipliziert: 1, 2, 4, 8, 16.

Nach t Schritten steht der Faktor t-mal im Produkt. Es gilt: Wert = Startwert · Faktor hoch t. Nach 4 Tagen sind es 1 · 2⁴ = 16 m².

Die Verdopplung überholt das gleichmäßige Wachstum schnell.
Tag012345
Fläche, verdoppelt sich (m²)12481632
Fläche, immer +2 (m²)1357911

Schimmel auf Brot (ausgedachte Zahlen)

  1. Start: 5 cm². Jeden Tag wird die Fläche 3-mal so groß.
  2. Nach 1 Tag: 5 · 3 = 15 cm².
  3. Nach 2 Tagen: 15 · 3 = 45 cm².
  4. Nach 4 Tagen: 5 · 3⁴. Erst 3⁴ = 81, dann 5 · 81 = 405.
  5. Antwort: Nach 4 Tagen sind es 405 cm².

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Jedes Mal mal dieselbe Zahl.

1, 2, 4, 8, 16: immer mal 2.

Nach 4 Schritten: 1 · 2 · 2 · 2 · 2 = 16.

Ein Beispiel

Beispiel

Du faltest ein Blatt Papier. Jede Faltung verdoppelt die Zahl der Lagen: 1, 2, 4, 8, 16. Nach 4 Faltungen sind es 2⁴ = 16 Lagen.

Schritt für Schritt

Wir berechnen 2 · 3³

  1. Start 2, Faktor 3, drei Schritte.
  2. Schritt 1: 2 · 3 = 6.
  3. Schritt 2: 6 · 3 = 18.
  4. Schritt 3: 18 · 3 = 54.
  5. Kurz: 2 · 3³ = 2 · 27 = 54.

Mit einem Bild erklärt

0246810ABCD
Jede Säule ist doppelt so hoch wie die davor.

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Eine Algenfläche ist 3 m² groß und verdoppelt sich jeden Tag. Wie groß ist sie nach 3 Tagen? Gib die Fläche in m² an.

Zeig mir den ersten Schritt

3 · 2 = 6. Dann zweimal weiter mal 2.

Lösung ansehen

Lösung: 24

3 · 2³ = 3 · 8 = 24 m².

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Eine Fläche ist 2 m² groß und wird jeden Tag 3-mal so groß. Wie groß ist sie nach 3 Tagen? Gib die Fläche in m² an.

Zeig mir den ersten Schritt

Der Faktor ist 3. Rechne 2 · 3, dann · 3, dann · 3.

Lösung ansehen

Lösung: 54

2 · 3³ = 2 · 27 = 54 m².

Tipp: Rechne zuerst die Potenz und dann das Mal mit dem Startwert. Prüfe das Ergebnis an einer kleinen Tabelle.

Merksatz: Wachstum mit festem Faktor: Wert = Startwert · Faktor hoch t. Der Faktor wird bei jedem Schritt multipliziert, nicht addiert.

Typischer Fehler: Viele rechnen 5 · 3⁴ als (5 · 3)⁴ oder als 5 · 3 · 4. Der Exponent gehört nur zum Faktor 3. Rechne also erst 3⁴ = 81 und dann 5 · 81.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welche Folge wächst mit einem festen Faktor?
Lösung ansehen

Lösung: 3, 6, 12, 24

Frage 2 Ein Wert beginnt bei 100 und wird bei jedem Schritt verdoppelt. Wie groß ist er nach 4 Schritten?

Zeig mir den ersten Schritt

100 · 2 · 2 · 2 · 2 oder 100 · 2⁴.

Lösung ansehen

Lösung: 1600

100 · 16 = 1 600.

Frage 3 Die Folge ist 5, 15, 45, 135. Welcher Faktor steckt dahinter?
Lösung ansehen

Lösung: 3

Frage 4 Ein Wert beginnt bei 4 und wird bei jedem Schritt mit 5 multipliziert. Wie groß ist er nach 3 Schritten?

Zeig mir den ersten Schritt

4 · 5 · 5 · 5 oder 4 · 5³.

Lösung ansehen

Lösung: 500

4 · 125 = 500.

Frage 5 Bei Wachstum mit festem Faktor wird bei jedem Schritt dieselbe Zahl addiert.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Geschafft

Beim Wachstum mit festem Faktor wird bei jedem Schritt mit derselben Zahl multipliziert. Der Wert ist Startwert mal Faktor hoch t.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Exponentielles Wachstum

Kurz erklärt, 47 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

PDF, 386 KB

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