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Hallo,

Ich versuch mich mal daran.

 

Für die Berechnung der Anzahl an Möglichkeiten gibt es allgemein 4 verschiedene Fälle (http://www.schulminator.com/mathematik/kombinatorik).

 

In dieser Aufgabe sind zwei Teilaufgaben kombiniert:

 

1.

Von 256 Feldern sollen 3 belegt werden. Womit ist hier erstmal egal.

(Zur besseren Vorstellung: Von 256 weißen Feldern sollen 3 schwarz gefärbt werden)

 

Jedes Feld kann nur einmal belegt (gefärbt) werden. -> Ohne Zurücklegen/Wiederholung

Welches Feld zuerst belegt wird, ist egal. (Am Ende sind einfach 3 davon schwarz gefärbt) -> Ohne Reihenfolge

 

n = Anzahl der Felder = 256

k = Anzahl der Ziehungen (Färbungen) = 3

 

Damit ergeben sich

$${\left({\frac{{\mathtt{256}}{!}}{{\mathtt{3}}{!}{\mathtt{\,\times\,}}({\mathtt{256}}{\mathtt{\,-\,}}{\mathtt{3}}){!}}}\right)} = {\mathtt{2\,763\,520}}$$

verschiedene Möglichkeiten, welche Felder belegt (gefärbt) sind.

 

2.

Wir haben 3 Felder (nämlich die belegten) und wollen die mit Zahlen von 1 bis 256 belegen.

 

Deinem Beispiel nach können Zahlen mehrfach vorkommen. -> Mit Zurücklegen/Wiederholung

An welcher Stelle die Zahlen stehen, ist wichtig. (Es macht einen Unterschied, ob in deinem Beispiel die 231 an dritter Stelle oder woanders steht) -> Mit Reihenfolge

 

n = Anzahl der Zahlen = 256

k = Anzahl der Felder = 3

 

Damit ergeben sich hier

$${{\mathtt{256}}}^{{\mathtt{3}}} = {\mathtt{16\,777\,216}}$$

verschiedene Möglichkeiten, Zahlen in die belegten Felder zu schreiben.

 

3.

Die Auswahl, welche Felder belegt sind, und die Belegung dieser Felder mit den Zahlen sind unabhängig voneinander und müssen multiplikativ verknüpft werden.

 

Insgesamt komme ich dann also auf

$${\mathtt{2\,763\,520}}{\mathtt{\,\times\,}}{\mathtt{16\,777\,216}} = {\mathtt{46\,364\,171\,960\,320}}$$

(oder rund 46,4 Billionen) verschiedene Möglichkeiten, 3 von 256 Feldern mit Zahlen von 1 bis 256 zu belegen (wobei Zahlen mehrfach vorkommen können).

 

Für 4 Felder ist die Rechnung analog (und erstmal selbst zu versuchen ).

Bei mir kommen ca. 750,7 Billiarden Möglichkeiten raus.

 

 

Alle Angaben ohne Gewähr.

Gruß

Anonymous

07.01.2015
 #2
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+5

Eine Bakterienkultur hat 150 Bakterien. Jede fünf Stunden verdoppelt sich die Anzahl. Wie viele Bakterien sind nach 24 Stunden da (meine Lösung : 3840). Stelle hierzu eine Formel auf, mit der man, wenn man n als eine Stundenangabe verwendet, die Anzahl von den Bakterien (y) ausrechnen kann. Also eine Formel mit der man dieses Wachstum  beschreiben kann. 

$$\\
\small{\text{
Exponentielles Wachstum:
$
y(x) = y_0* a^x
$
.
}}$\\\\$
\small{\text{
I. Berechnung von $y_0$ :
}}$\\$
\small{\text{
Zum Zeitpunkt $x=0$ Stunden haben wir 150 Bakterien:
$ 150 = y_0*a^0$
}}$\\$
\small{\text{
Da $a^0=1$ ist, folgt $ 150 = y_0$
}}$\\$
\small{\text{
Die Bakterienkultur startet mit 150 Bakterien: $y(x)=150*a^x$
}}$\\\\$
\small{\text{
II. Berechnung von $a$ :
}}$\\$
\small{\text{
An zwei Zeitpunkten $x_1$ und $x_2$ haben wir $y(x_1) = 150*a^{x_1} $
und $y(x_2) = 150*a^{x_2}$ Bakterien.
}}$\\$
\small{\text{
Wir teilen beide Formeln $\dfrac{y(x_2) }{ y(x_1) } = \dfrac{150*a^{x_2}}{150*a^{x_1}} = \dfrac{a^{x_2}}{a^{x_1}} = a^{x_2-x_1} $
}}$\\$
\small{\text{
und erhalten $\dfrac{y(x_2) }{ y(x_1) } = a^{x_2-x_1} $ .
}}$\\$
\small{\text{
$x_2-x_1 = 5 $ Stunden und $\dfrac{y(x_2) }{ y(x_1) } = 2 $. Da nach 5 Stunden eine Verdoppelung stattfinden soll.
}}$\\$
\small{\text{
Wir erhalten $a^5 = 2$ oder $a = \sqrt[5]{2} = 2^{ \frac{1}{5} }$.
}}$\\$
\small{\text{
Unsere vollst$\ddot{a}$ndige Wachstumsformel lautet \boxed{ $y(x) = 150 * 2^{ \left( \dfrac{x}{5} \right) } $ }.
}}$\\\\$
\small{\text{
III. Berechnung nach 24 Stunden:
}}$\\$
\small{\text{
$y(24)=150*2^{\left(\dfrac{24}{5}\right) } = 150*2^{\left(4.8\right) } = 150*27.8576180255 = 4178.64270382 \approx 4178$
}}$$

Nach 24 Stunden sind 4178 Bakterien da.

07.01.2015
06.01.2015
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06.01.2015
05.01.2015
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05.01.2015

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