04. Επίλυση προβλημάτων με τη χρήση εξισώσεων

1 Επίλυση προβλημάτων με τη χρήση εξισώσεων

Η επίλυση προβλημάτων με τη χρήση εξισώσεων είναι η διαδικασία μετατροπής μιας λεκτικής διατύπωσης σε μαθηματική έκφραση, με σκοπό την εύρεση άγνωστων ποσοτήτων μέσω των δεδομένων που παρέχονται.

Θεωρία και Ορισμοί

Σε κάθε πρόβλημα διακρίνουμε τα δεδομένα (γνωστά ποσά) και τα ζητούμενα (άγνωστα ποσά). Η διαδικασία επίλυσης δεν αποτελεί μια άκαμπτη «συνταγή», αλλά ακολουθεί ορισμένες γενικές κατευθύνσεις που χωρίζονται σε τέσσερις φάσεις:

1. Εκλογή του αγνώστου: Συμβολίζουμε με ένα γράμμα (συνήθως το \(x\)) την άγνωστη ποσότητα που ζητά το πρόβλημα.
2. Σχηματισμός της εξίσωσης: Μεταφράζουμε τη λεκτική διατύπωση του προβλήματος σε μαθηματική γλώσσα, συνδέοντας τον άγνωστο με τα δεδομένα μέσω μιας ισότητας.
3. Επίλυση της εξίσωσης: Χρησιμοποιούμε τις γνωστές αλγεβρικές μεθόδους για να βρούμε την τιμή (ρίζα) του \(x\).
4. Επαλήθευση και Περιορισμοί: Ελέγχουμε αν η λύση που βρήκαμε είναι λογικά αποδεκτή βάσει των συνθηκών του προβλήματος. Για παράδειγμα, αν το \(x\) παριστάνει αριθμό ανθρώπων, δεν μπορεί να είναι κλάσμα ή αρνητικός αριθμός.

Παραδείγματα

1. Απλό αριθμητικό πρόβλημα: Να βρεθεί ένας αριθμός που αν αυξηθεί κατά 12, γίνεται ίσος με το τριπλάσιό του.
   • Εξίσωση: \(x + 12 = 3x \Rightarrow 12 = 2x \Rightarrow x = 6\).
2. Πρόβλημα ηλικίας: Ένας πατέρας είναι 39 ετών και ο γιος του 15. Μετά από πόσα χρόνια η ηλικία του πατέρα θα είναι διπλάσια του γιου;.
   • Εξίσωση: \(39 + x = 2(15 + x) \Rightarrow 39 + x = 30 + 2x \Rightarrow x = 9\).
3. Πρόβλημα καταμερισμού: Ένα Γυμνάσιο έχει 350 μαθητές. Η Α’ τάξη έχει 20 περισσότερους από τη Β’ και η Γ’ τάξη 12 λιγότερους από τη Β’. Πόσους μαθητές έχει κάθε τάξη;.
   • Εξίσωση: \((x+20) + x + (x-12) = 350 \Rightarrow 3x + 8 = 350 \Rightarrow 3x = 342 \Rightarrow x = 114\) (Β’ τάξη).
4. Γεωμετρικό πρόβλημα: Το εμβαδόν τραπεζίου είναι \(154 cm^2\), το ύψος του \(11 cm\) και οι βάσεις του διαφέρουν κατά \(4 cm\). Βρείτε τις βάσεις.
   • Εξίσωση: \(154 = \dfrac{1}{2}(x + x + 4) \cdot 11 \Rightarrow 154 = \dfrac{11(2x+4)}{2} \Rightarrow 308 = 22x + 44 \Rightarrow 22x = 264 \Rightarrow x = 12 cm\) (μικρή βάση).
5. Πρόβλημα μείγματος: Σε 109 κιλά αλμυρού νερού περιέχονται 2,28 κιλά αλάτι. Πόσο καθαρό νερό πρέπει να προσθέσουμε ώστε η περιεκτικότητα σε αλάτι να γίνει 1,9%;.
   • Εξίσωση: \(\dfrac{2,28}{109 + x} = \dfrac{1,9}{100} \Rightarrow 228 = 1,9(109 + x) \Rightarrow 228 = 207,1 + 1,9x \Rightarrow 1,9x = 20,9 \Rightarrow x = 11\) κιλά.

Ασκήσεις

1. Το εξαπλάσιο ενός αριθμού αν ελαττωθεί κατά 2 γίνεται 370. Ποιος είναι ο αριθμός;.
2. Ένας έμπορος πούλησε το \(1/3\) και το \(1/4\) ενός υφάσματος και του έμειναν 16 μέτρα. Πόσα μέτρα είχε αρχικά;.
3. Ένας μαθητής είπε: «Αν ελαττώσετε τον βαθμό μου κατά 4 ή αν τον διαιρέσετε με το 3, βρίσκετε τον ίδιο αριθμό». Ποιος είναι ο βαθμός του;.
4. Τρεις μαθητές μοιράστηκαν 1000 €. Ο δεύτερος πήρε διπλάσια από τον πρώτο και ο τρίτος 100 €. περισσότερα από τον δεύτερο. Πόσα πήρε ο καθένας;.
5. Πατέρας και γιος τελειώνουν ένα έργο σε \(x\) ημέρες. Αν ο πατέρας μόνος του χρειάζεται 15 μέρες και ο γιος 30, σε πόσες μέρες το τελειώνουν μαζί;.
6. Ποιον αριθμό πρέπει να αφαιρέσουμε και από τους δύο όρους του κλάσματος \(29/42\) για να γίνει το κλάσμα ίσο με 0,5;.
7. Ένα κεφάλαιο τοκίζεται προς 4%. Σε 4 χρόνια το κεφάλαιο μαζί με τους τόκους γίνεται 23200 €. Ποιο είναι το κεφάλαιο;.
8. Αν από τα \(2/3\) ενός αριθμού αφαιρέσουμε το 9, βρίσκουμε το \(1/2\) αυτού του αριθμού. Ποιος είναι ο αριθμός;.
9. Δύο πόλεις Α και Β απέχουν 120 χλμ. Ένα αυτοκίνητο ξεκινά από την Α με ταχύτητα 15 χλμ/ώρα και ένα άλλο από τη Β προς την Α με 20 χλμ/ώρα. Μετά από πόση ώρα θα συναντηθούν;.

1.1 Τύποι Εξισώσεων σε Προβλήματα

Ανάλογα με τη πολυπλοκότητα του προβλήματος, χρησιμοποιούνται διαφορετικές μορφές εξισώσεων:

• Εξισώσεις 1ου Βαθμού (\(ax + \beta = 0\)): Χρησιμοποιούνται για απλές σχέσεις, όπως ο υπολογισμός ηλικιών ή αποστάσεων.

• Εξισώσεις 2ου Βαθμού (\(ax^2 + \beta x + \gamma = 0\)): Εμφανίζονται όταν το πρόβλημα περιλαμβάνει τετράγωνα μεγεθών ή γινόμενα, όπως σε προβλήματα εμβαδών ή κίνησης σωμάτων. Επιλύονται συνήθως με τη χρήση της διακρίνουσας (\(\Delta\)).

• Γραμμικά Συστήματα: Χρησιμοποιούνται όταν υπάρχουν δύο άγνωστοι που συνδέονται με δύο διαφορετικές σχέσεις. Επιλύονται είτε γραφικά (εύρεση σημείου τομής ευθειών) είτε αλγεβρικά με τις μεθόδους της αντικατάστασης ή των αντιθέτων συντελεστών.

• Κλασματικές Εξισώσεις: Προκύπτουν όταν ο άγνωστος βρίσκεται στον παρονομαστή ενός κλάσματος, όπως σε προβλήματα που αφορούν ρυθμούς εργασίας ή ηλεκτρική αντίσταση.

1.2 Τομείς Εφαρμογής

Η επίλυση μέσω εξισώσεων είναι απαραίτητη σε πολλά πεδία:

• Φυσική: Για τον υπολογισμό ταχύτητας, χρόνου, δύναμης (Νόμοι Νεύτωνα) ή πυκνότητας.

• Γεωμετρία: Για την εύρεση διαστάσεων σχημάτων (π.χ. πλευρές τριγώνου, ακτίνα κύκλου) όταν είναι γνωστά το εμβαδόν ή η περίμετρος.

• Οικονομία & Καθημερινότητα: Υπολογισμός κερδών, κόστους παραγωγής, κατανομής αντικειμένων ή ατόμων.

Τρία χαρακτηριστικά παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων με τη χρήση εξισώσεων, λυμένα βήμα προς βήμα:

• Παράδειγμα 1: Πρόβλημα Αριθμητικής Πυραμίδας

Πρόβλημα: Σε μια πυραμίδα αριθμών, κάθε αριθμός είναι το άθροισμα των δύο αριθμών που βρίσκονται ακριβώς κάτω από αυτόν. Αν η βάση αποτελείται από τους αριθμούς \(-5\), \(x\) και \(7\), και η κορυφή είναι ο αριθμός \(18\), να βρεθεί ο \(x\).

• Βήμα 1: Κατανόηση της δομής. Οι αριθμοί της μεσαίας σειράς προκύπτουν από το άθροισμα των κάτω: \((x - 5)\) και \((x + 7)\).
• Βήμα 2: Σχηματισμός της εξίσωσης. Ο αριθμός της κορυφής (\(18\)) ισούται με το άθροισμα των δύο μεσαίων: \(18 = (x - 5) + (x + 7)\).
• Βήμα 3: Επίλυση.
  • Απλοποιούμε το δεξί μέλος: \(18 = 2x + 2\).
  • Χωρίζουμε γνωστούς από αγνώστους: \(18 - 2 = 2x\) άρα \(16 = 2x\).
  • Διαιρούμε με τον συντελεστή του \(x\): \(x = 8\).
• Βήμα 4: Επαλήθευση. Αν \(x=8\), τότε η μεσαία σειρά είναι \(3\) και \(15\). Το άθροισμά τους είναι \(18\), άρα η λύση είναι σωστή.

---

• Παράδειγμα 2: Πρόβλημα Γεωμετρίας (Παραπληρωματικές Γωνίες)

Πρόβλημα: Να βρεθούν δύο παραπληρωματικές γωνίες, αν η μία από αυτές είναι μεγαλύτερη από το τριπλάσιο της άλλης κατά \(12^\circ\).

• Βήμα 1: Επιλογή μεταβλητών. Έστω \(\phi\) η μικρότερη γωνία. Η μεγαλύτερη γωνία \(\omega\) θα είναι \(\omega = 3\phi + 12\).
• Βήμα 2: Σχηματισμός εξίσωσης. Επειδή είναι παραπληρωματικές, το άθροισμά τους είναι \(180^\circ\): \((3\phi + 12) + \phi = 180\).
• Βήμα 3: Επίλυση.
  • Αναγωγή ομοίων όρων: \(4\phi + 12 = 180\).
  • Χωρισμός όρων: \(4\phi = 180 - 12 \Rightarrow 4\phi = 168\).
  • Υπολογισμός: \(\phi = 42^\circ\).
• Βήμα 4: Εύρεση της δεύτερης γωνίας. Αντικαθιστούμε στον τύπο: \(\omega = 3(42) + 12 = 126 + 12 = \mathbf{138^\circ}\).

---

• Παράδειγμα 3: Πρόβλημα Κατανομής (Λεωφορεία & Επιβάτες)

Πρόβλημα: 12 λεωφορεία μεταφέρουν συνολικά 126 επιβάτες. Ορισμένα λεωφορεία είναι 8-θέσια και τα υπόλοιπα είναι 14-θέσια. Πόσα λεωφορεία υπάρχουν από κάθε είδος;

• Βήμα 1: Επιλογή μεταβλητής. Έστω \(x\) ο αριθμός των 14-θέσιων λεωφορείων. Τότε τα 8-θέσια είναι \(12 - x\).
• Βήμα 2: Σχηματισμός εξίσωσης. Το σύνολο των θέσεων πρέπει να είναι 126: \(14x + 8(12 - x) = 126\).
• Βήμα 3: Επίλυση.
  • Επιμεριστική ιδιότητα: \(14x + 96 - 8x = 126\).
  • Απλοποίηση: \(6x + 96 = 126 \Rightarrow 6x = 126 - 96 \Rightarrow 6x = 30\).
  • Αποτέλεσμα: \(x = 5\).
• Βήμα 4: Τελική απάντηση. Υπάρχουν 5 λεωφορεία των 14 θέσεων και \(12 - 5 = \mathbf{7}\) λεωφορεία των 8 θέσεων.
• Βήμα 5: Επαλήθευση. \(14 \cdot 5 + 8 \cdot 7 = 70 + 56 = 126\). Η εξίσωση επαληθεύεται πλήρως.

1.3 Ασκήσεις

Προβλήματα που επιλύονται με τη χρήση εξισώσεων πρώτου βαθμού μετατρέποντας τις λεκτικές εκφωνήσεις σε μαθηματικά μοντέλα:

1. Πρόβλημα Αριθμού: Το τριπλάσιο ενός αριθμού ελαττούμενο κατά 5 είναι ίσο με το μισό του αριθμού αυξημένο κατά 10. Ποιος είναι ο αριθμός;.

2. Πρόβλημα Πορτοφολιού: «Αν είχα όσα έχω και τα μισά ακόμα και δέκα παραπάνω, θα είχα εκατό». Βρείτε το αρχικό ποσό.

3. Διαδρομή Ταχυδρόμου: Ένας ταχυδρόμος κάνει μια τριγωνική διαδρομή ΑΒΓΑ. Η ΒΓ είναι 1km μεγαλύτερη από την ΑΒ και η ΓΑ 1km μεγαλύτερη από τη ΒΓ. Αν η συνολική απόσταση είναι 15km, να βρείτε την απόσταση ΑΒ.

4. Σταθμός Διοδίων: Από τα διόδια πέρασαν 945 οχήματα (αυτοκίνητα των 2€ και μοτοσικλέτες των 1,2€) και εισπράχθηκαν συνολικά 1810€. Πόσα ήταν τα αυτοκίνητα και πόσες οι μοτοσικλέτες;

Σκέφτομαι: αν x είναι τα αυτοκίνητα τότε οι μοτοσυκλέτες είναι 945-x

5. Πρόβλημα Ηλικιών: Οι ηλικίες δύο αδελφών διαφέρουν κατά 5 χρόνια, ενώ σε 11 χρόνια ο λόγος των ηλικιών τους θα είναι 4:3. Βρείτε τις ηλικίες των δυο αδελφών.

6. Εισιτήρια Πλοίου: Σε ένα ταξίδι κόπηκαν 350 εισιτήρια συνολικής αξίας 4500€, με την Α’ θέση να κοστίζει 18€ και τη Β’ θέση 6€ λιγότερα. Πόσα εισιτήρια Α’ θέσης κόπηκαν και πόσα Β’ θέσης;

Σκέφτομαι : αν x είναι τα εισιτήρια της Α θέσης , τότε τα εισιτήρια της Β θέσης θα είναι 350-x

7. Βαθμολογία Αγώνων: Μια ομάδα έδωσε 9 αγώνες. Ποια αλγεβρική παράσταση εκφράζει τους βαθμούς της αν παίρνει 2 βαθμούς για νίκη και 1 για ήττα;.

8. Γεωμετρία (ορθογώνιο – περίμετρος): Ένα ορθογώνιο έχει περίμετρο 50 cm. Το μήκος του είναι 5 cm μεγαλύτερο από το πλάτος. Να βρεθούν μήκος και πλάτος.
   Θέσε x = πλάτος, τότε μήκος x+5.
   Εξίσωση: 2x + 2(x+5) = 50.

9. Καθημερινή ζωή (ψώνια – έκπτωση): Ένα μπουφάν κοστίζει x ευρώ. Με έκπτωση 20% πληρώνεις 64 ευρώ. Πόσο κόστιζε αρχικά;
   Εξίσωση: 0.8x = 64.

10. Καθημερινή ζωή (ηλικίες): Η Μαρία είναι 8 χρόνια μεγαλύτερη από τον Νίκο. Μαζί είναι 34 χρονών. Να βρεθούν οι ηλικίες τους.
    Θέσε x = ηλικία Νίκου, τότε Μαρία x+8.
    Εξίσωση: x + (x+8) = 34.

11. Εργασία (ομάδες – παραγωγή): Μια ομάδα φτιάχνει 12 αντικείμενα την ώρα. Θέλουμε να φτιάξουμε 180 αντικείμενα. Πόσες ώρες χρειάζονται;
    Θέσε x = ώρες.
    Εξίσωση: 12x = 180.

12. Βρύσες (γέμισμα δεξαμενής): Μια δεξαμενή γεμίζει από μία βρύση σε 6 ώρες. Μια άλλη βρύση γεμίζει την ίδια δεξαμενή σε 12 ώρες. Αν ανοίξουν μαζί, σε πόσες ώρες γεμίζει;
    Θέσε x = ώρες μαζί. Ρυθμοί: \(\dfrac{1}{6}\)` και \(\dfrac{1}{12}\) δεξαμενής/ώρα.
    Εξίσωση: \(x(\dfrac{1}{6} + \dfrac{1}{12}) = 1\).

13. Βρύσες (γέμισμα με διαρροή): Μια βρύση γεμίζει μια δεξαμενή σε 5 ώρες, αλλά υπάρχει διαρροή που αδειάζει τη δεξαμενή σε 10 ώρες. Αν λειτουργούν ταυτόχρονα, σε πόσες ώρες γεμίζει;
    Θέσε x = ώρες.
    Εξίσωση: \(x(\dfrac{1}{5} - \dfrac{1}{10}) = 1\).

14. Μείγματα (διάλυμα αλατιού): Θέλουμε 10 λίτρα διαλύματος αλατιού 15%. Έχουμε διάλυμα 10% και διάλυμα 25%. Πόσα λίτρα από το 25% χρειάζονται;
    Θέσε x = λίτρα από το 25%, τότε από το 10% είναι 10 - x.
    Εξίσωση: 0.25x + 0.10(10-x) = 0.15·10.

15. Μείγματα (χυμοί/αναψυκτικά): Έχεις χυμό με 40% φυσικό χυμό και θέλεις να φτιάξεις 12 ποτήρια με 25% φυσικό χυμό, προσθέτοντας νερό. Πόσα ποτήρια από τον αρχικό χυμό θα χρησιμοποιήσεις;
    Θέσε x = ποτήρια από τον 40%, τότε νερό 12 - x (0% φυσικός χυμός).
    Εξίσωση: 0.40x + 0(12-x) = 0.25·12.

16. Γεωμετρία – τρίγωνο (περίμετρος): Σε ένα τρίγωνο οι πλευρές είναι x, x+3 και x+7 cm. Η περίμετρος είναι 34 cm. Να βρεθεί το x και οι πλευρές.

17. Γεωμετρία – παραλληλόγραμμο (περίμετρος): Ένα παραλληλόγραμμο έχει περίμετρο 62 cm. Η μία πλευρά είναι διπλάσια από την άλλη. Να βρεθούν οι πλευρές.

18. Γεωμετρία – ορθογώνιο πλαίσιο (περίμετρος “δακτυλίου”): Ένα ορθογώνιο έχει μήκος x και πλάτος x-4 (cm). Αν η περίμετρός του είναι 56 cm, να βρεθούν οι διαστάσεις του.

19. Καθημερινή ζωή – κινητό (χρέωση): Ένα πρόγραμμα κινητής έχει πάγιο 8€ και χρεώνει 0,12€ το λεπτό. Ένας λογαριασμός βγήκε 20€. Πόσα λεπτά μίλησε;

20. Καθημερινή ζωή – εισιτήρια: Μια τάξη πήγε εκδρομή. Το εισιτήριο για κάθε μαθητή κοστίζει 6€ και για κάθε συνοδό 9€. Αν πήγαν 24 άτομα συνολικά και πλήρωσαν 156€, πόσοι ήταν οι συνοδοί;

21. Χρόνος/εργασία – συνεργείο : Ένας εργάτης μπορεί να βάψει έναν τοίχο σε x ώρες. Αν δουλέψουν 2 ίδιοι εργάτες μαζί, τελειώνουν σε 3 ώρες. Πόσες ώρες θα έκανε ο ένας μόνος του;

22. Βρύσες – δύο βρύσες (γεμίζουν μαζί): Η βρύση Α γεμίζει μια δεξαμενή σε 4 ώρες. Η βρύση Β σε 6 ώρες. Αν ανοίξουν μαζί, σε πόση ώρα θα γεμίσει η δεξαμενή;

23. Βρύσες – άδειασμα και γέμισμα μαζί: Μια βρύση γεμίζει δεξαμενή σε 3 ώρες, αλλά μια τρύπα την αδειάζει σε 12 ώρες. Αν λειτουργούν ταυτόχρονα, σε πόσες ώρες γεμίζει;

24. Μείγματα – νερό και χυμός : Έχεις χυμό πορτοκάλι 60% (συμπυκνωμένο/χυμός) και θέλεις να φτιάξεις 8 λίτρα 30%. Πόσα λίτρα από τον 60% χρειάζεσαι και πόσο νερό θα προσθέσεις;

25. Μείγματα – αλκοόλη (διάλυμα): Θέλεις 20 λίτρα διαλύματος αλκοόλης 40%. Έχεις διάλυμα 70% και νερό (0%). Πόσα λίτρα από το 70% χρειάζεσαι;

26. Καθημερινή Ζωή (Αγορές) Πρόβλημα: Ο Κώστας αγόρασε ένα παντελόνι και ένα πουκάμισο και πλήρωσε συνολικά 120€. Αν το παντελόνι κοστίζει 20€ περισσότερο από το πουκάμισο, πόσο κοστίζει το κάθε είδος;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) η τιμή του πουκάμισου. Τότε το παντελόνι είναι \(x + 20\).

* Βήμα 2: …………………………………………

* Τελική Απάντηση: Πουκάμισο 50€, Παντελόνι 70€.

27. Γεωμετρία (Περίμετρος) Πρόβλημα: Σε ένα ορθογώνιο παραλληλόγραμμο, το μήκος είναι διπλάσιο από το πλάτος. Αν η περίμετρος είναι 60 cm, βρείτε τις διαστάσεις του.

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) το πλάτος. Τότε το μήκος είναι………..

* Βήμα 2: Η περίμετρος είναι \(P = 2 \cdot (\text{μήκος} + \text{πλάτος})\). Άρα: …………………………………………..

* Τελική Απάντηση: Πλάτος 10 cm, Μήκος 20 cm.

28. Ημερομίσθια / Εργασία Πρόβλημα: Ένας τεχνικός χρεώνει 30€ για την επίσκεψη και 25€ για κάθε ώρα εργασίας. Αν στο τέλος εισέπραξε 155€, πόσες ώρες εργάστηκε;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) οι ώρες εργασίας.

* Βήμα 2: Η εξίσωση είναι: \(30...............=....... \Rightarrow 25x = 125 \Rightarrow x = 5\).

* Τελική Απάντηση: Εργάστηκε 5 ώρες.

29. Προβλήματα με Βρύσες Πρόβλημα: Μια βρύση Α γεμίζει μια δεξαμενή σε 4 ώρες. Μια άλλη βρύση Β τη γεμίζει σε 6 ώρες. Αν ανοίξουν και οι δύο μαζί, σε πόση ώρα θα γεμίσει η δεξαμενή;

Λύση:

* Βήμα 1: Σε 1 ώρα, η Α γεμίζει το \(\dfrac{1}{4}\) και η Β το \(\dfrac{1}{6}\) της δεξαμενής. Μαζί γεμίζουν το \(\frac{1}{x}\).

* Βήμα 2: \(......+...... = \dfrac{1}{x} \Rightarrow ......+...... = \dfrac{1}{x} \Rightarrow \dfrac{5}{12} = \dfrac{1}{x} \Rightarrow 5x = 12 \Rightarrow x = 2,4\).

* Τελική Απάντηση: Σε 2,4 ώρες (ή 2 ώρες και 24 λεπτά).

30. Μείγματα Πρόβλημα: Πόσα λίτρα καθαρού οινοπνεύματος πρέπει να προσθέσουμε σε 10 λίτρα διαλύματος περιεκτικότητας 20% ώστε να πάρουμε διάλυμα 50%;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) τα λίτρα καθαρού οινοπνεύματος (100%).

* Βήμα 2: \(0,20 \cdot 10 + 1,00 \cdot x = 0,50 \cdot (10 + x) \Rightarrow 2 + x = 5 + 0,5x \Rightarrow 0,5x = 3 \Rightarrow x = 6\).

* Τελική Απάντηση: Πρέπει να προσθέσουμε 6 λίτρα.

31. Ηλικίες Πρόβλημα: Ένας πατέρας είναι 40 ετών και ο γιος του 10. Μετά από πόσα χρόνια η ηλικία του πατέρα θα είναι τριπλάσια από του γιου;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) τα χρόνια που θα περάσουν. Τότε ο πατέρας θα είναι \(40+x\) και ο γιος \(10+x\).

* Βήμα 2: \(..........= 3(10 + x) \Rightarrow 40 + x = ........ \Rightarrow 10 = 2x \Rightarrow x = 5\).

* Τελική Απάντηση: Μετά από 5 χρόνια.

32. Κίνηση (Ταχύτητα) Πρόβλημα: Δύο αυτοκίνητα ξεκινούν ταυτόχρονα από δύο πόλεις που απέχουν 300 km και κινούνται το ένα προς το άλλο με ταχύτητες 70 km/h και 80 km/h. Μετά από πόση ώρα θα συναντηθούν;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(t\) η ώρα συνάντησης. Η απόσταση που διανύει το καθένα είναι \(d = v \cdot t\).

* Βήμα 2: \(70t + 80t = 300 \Rightarrow 150t = 300 \Rightarrow t = 2\).

* Τελική Απάντηση: Θα συναντηθούν σε 2 ώρες.

33. Αντικείμενα / Πλήθος Πρόβλημα: Σε ένα πάρκινγκ υπάρχουν δίκυκλα και αυτοκίνητα. Συνολικά υπάρχουν 20 οχήματα και 64 ρόδες. Πόσα είναι τα αυτοκίνητα;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) τα αυτοκίνητα (4 ρόδες) και \(20-x\) τα δίκυκλα (2 ρόδες).

* Βήμα 2: \(........+.......... = 64 \Rightarrow ............... = 64 \Rightarrow 2x = 24 \Rightarrow x = 12\).

* Τελική Απάντηση: 12 αυτοκίνητα και 8 δίκυκλα.

34. Οικονομικά (Επένδυση) Πρόβλημα: Ένας επενδυτής μοίρασε 10.000€ σε δύο λογαριασμούς. Ο ένας έχει επιτόκιο 3% και ο άλλος 5%. Αν το συνολικό ετήσιο κέρδος είναι 440€, πόσα χρήματα έβαλε σε κάθε λογαριασμό;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) το ποσό στο 5%. Τότε \(10.000-x\) είναι το ποσό στο 3%.

* Βήμα 2: \(........ + .............. = 440 \Rightarrow 0,05x + .......... = 440 \Rightarrow 0,02x = 140 \Rightarrow x = 7.000\).

* Τελική Απάντηση: 7.000€ στο 5% και 3.000€ στο 3%.

35. Κλάσματα Αριθμών Πρόβλημα: Αν προσθέσουμε στο μισό ενός αριθμού το ένα τρίτο του και μετά το 10, βρίσκουμε τον ίδιο τον αριθμό. Ποιος είναι ο αριθμός;

Λύση:

* Βήμα 1: Έστω \(x\) ο αριθμός.

* Βήμα 2: \(\dfrac{x}{2} + \dfrac{x}{3} + 10 = x\). Πολλαπλασιάζουμε με το Ε.Κ.Π (6): \(...................... \Rightarrow ............ = 6x \Rightarrow x = 60\).

* Τελική Απάντηση: Ο αριθμός είναι το 60.

Σημαντικό

Η διαδικασία επίλυσης για όλα τα παραπάνω απαιτεί την απομόνωση του αγνώστου και την εφαρμογή αλγεβρικών κανόνων, όπως η απαλοιφή παρονομαστών και ο χωρισμός γνωστών από αγνώστους.

ΚΑΛΗ ΜΕΛΕΤΗ !