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Die Anzahl der in Deutschland pro Monat verschickten SMS soll näherungsweise durch die Funktion SS mit der Gleichung S(t)=a1,56ebt1S(t)=\dfrac{a}{1{,}56e^{bt}-1} mit tR0+t\in \mathbb{R_0^+} und a,bRa,b\in \mathbb{R} modelliert werden.

Dabei gibt tt die Zeit ab Anfang 2013 (t=0t=0) in Monaten an und S(t)S(t) die Anzahl der zum Zeitpunkt tt gesendeten SMS in Milliarden Stück pro Monat. Bei Rechnungen kann auf die Verwendung von Einheiten verzichtet werden. Runden Sie Ihre Ergebnisse sinnvoll.

  1. Aus statistischen Daten ergeben sich die Werte S(0)=3,80S(0) = 3{,}80 und S(12)=2,45S(12) = 2{,}45. Bestimmen Sie mithilfe der beiden Angaben die Werte der Parameter aa und bb.

    [ Mögliche Ergebnisse: a2,13a\approx 2{,}13; b0,015b\approx0{,}015 ]

  2. Ermitteln Sie die Anzahl der pro Monat gesendeten SMS, die sich nach diesem Modell langfristig einstellen wird.

  3. Zeigen Sie rechnerisch, dass nach diesem Modell die Anzahl der versendeten SMS pro Monat seit Januar 2013 stets gesunken ist.

  4. Zeichnen Sie den Graphen der Funktion SS für 0t1000\le t \le 100 in ein kartesisches Koordinatensystem. Wählen Sie auf beiden Achsen einen geeigneten Maßstab.

  5. Es gilt für den Wert des bestimmten Integrals: 084S(t)dt116,98\int_{0}^{84} S(t) \mathrm{d}t\approx 116{,}98

    (Nachweis nicht erforderlich!).

    Die folgende Tabelle gibt die gesamte Anzahl der in Deutschland in den einzelnen Kalenderjahren 2013 bis 2019 verschickten SMS in Milliarden an

    (Quelle: Bundesnetzagentur).

    Bild

    Interpretieren Sie den Wert des angegebenen Integrals und überprüfen Sie die Realitätsnähe des Modells mithilfe der von der Bundesnetzagentur veröffentlichten Zahlen.