Direkt zum Inhalt

Hemmes mathematische Rätsel: Wie groß ist das Volumen des großen Würfels?

Drei verschiedene Würfel liegen auf dem Tisch. Der mittelgroße hat 9/10, der kleine 4/15 des Volumens des großen Würfels. Außerdem überragt der mittelgroße den kleinen um 2cm.
Drei Rubik-Würfel unterschiedlicher Größe auf weißem Grund.

Das heutige Rätsel stammt aus Daniel Grillers 2018 erschienenem Buch »Problem Solving in GCSE Mathematics«. Es wurde von mir allerdings noch in ein geometrisches Kleid gesteckt.

Drei unterschiedlich große Würfel liegen nebeneinander auf dem Tisch. Der mittelgroße hat nur 9/10 und der kleine nur 4/15 des Volumens des großen Würfels. Außerdem überragt der mittelgroße den kleinen um 2 Zentimeter. Wie groß ist das Volumen des großen Würfels?

Wenn das Volumen des großen Würfels x cm3 beträgt, gilt für den Kantenlängen der drei Würfel 3√(9/10 · x) = 3√(4/15 · x) + 2.

Man ist nun schnell geneigt, beide Seiten der Gleichung mit 3 zu potenzieren, doch dadurch verfängt man sich leicht in einem größer werdenden Netz aus Wurzeln. Einfacher ist es, zunächst die beiden Wurzeln gleich zu machen und dann zusammenzufassen.

Dazu erweitert man den Bruch unter der linken Wurzel mit 3 und den unter der rechten mit 2 und erhält 3√(27/30 · x) = 3√(8/30 · x) + 2. Aus den Zählern kann man die Wurzeln ziehen und bekommt dadurch 3 · 3√(x/30) = 2 · 3√(x/30) + 2, was sich zu 3√(x/30) = 2 zusammenfassen lässt.

Erst jetzt werden beide Seiten der Gleichung mit 3 potenziert und ergeben x/30 = 8 oder x = 240. Der große Würfel hat also ein Volumen von 240 cm3.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.