Hallo,
Aber ich glaube es wäre besser, wenn wir hier ERSTMAL nur eine
Unbekannte, vermutlich mal x für Frauen, verwenden.
das ist durchaus Ansichtssache. Ich würde gerade das andere Extrem, nämlich vier Gleichungen mit vier Unbekannten, bevorzugen:
\begin{eqnarray}
M - F = 35 \nonumber\
m = M - 25 \nonumber\
f = F - \frac{1}{5}F \nonumber\
m + f = 550 \nonumber
\end{eqnarray}
(mit M/F = Anzahl der Männer/Frauen vor der Entlassung, und m/f = Anzahl der Männer/Frauen nach der Entlassung).
Das mag aufgebläht aussehen, aber diese Variante hat einen entscheidenden Vorteil: Jede der Gleichungen ist maximal einfach. Es sind die direktestmöglichen Übersetzungen der Angaben im Aufgabentext in Mathe – „eins-zu-einser“ geht’s nicht mehr! Damit ist aber auch die Wahrscheinlichkeit, bei ihrer Aufstellung einen Fehler zu machen, so gering wie möglich; die Sache ist quasi fail safe.
Die Auflösung des Systems von Hand durch schrittweise Elimination von Variablen ist kein Problem. Auch dabei wird man wahrscheinlich vom Fehlerteufel verschont. Jedoch das Unterfangen, gleich alle Informationen auf einmal in eine einzige Gleichung zu verwursten – das ist riskant. Und bei komplizierteren Problemen sowieso unpraktikabel.
Es kommt aber noch besser: Wer will, kann sich das Lösen von Hand auch schenken, denn das Gleichungssystem ist schon in diesem „Rohzustand“ maschinell lösbar. Jedes Computer-Algebra-System (CAS) wird die vier Gleichungen bereits so, wie sie dastehen, akzeptieren.
Ein Beispiel: Die entsprechende Eingabe in Maxima lautet
linsolve([M-F=35, m=M-25, f=F-1/5\*F, m+f=550], [M, F, m, f])
und sie wird mit der Ausgabe
[M=335,F=300,m=310,f=240]
quittiert.
Bei Benutzung eines CAS ist der Ansatz mit vier Gleichungen und vier Unbekannten tatsächlich sowohl die sicherste als auch die effizienteste Lösungsvariante. Den grauen Zellen im Kopf obliegt dann nur noch die Aufgabe, die Informationen im Aufgabentext korrekt in Gleichungen auszudrücken. Das kann ihnen keine Maschine abnehmen.
Gruß
Martin