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Experiment Gleichungsssteme

  1. 1

    Schiebe die Bilder hinter die passenden Aufgabentexte.

  2. 2

    Sind die Rechnungen richtig oder falsch? Schiebe die Rechnungen zu "richtig" oder "falsch".

  3. 3

    Teste dein Wissen! Mit welchem Verfahren ist es sinnvoll, die folgenden Gleichungssysteme zu lösen?

  4. 4

    eastgw

    1. sdg

    2. asf

    3. asf

  5. 5

    NRW MSA 2021 Teil 2 - Aufgabe 1: Glaskugeln

    Ein Unternehmen stellt lackierte Glaskugeln her (Abbildung 1).

    Die Glaskugeln haben einen Durchmesser von 8 cm8 \mathrm{~cm}.

    Abbildung 1: Glaskugel

    Abbildung 1: Glaskugel

    1. Berechne das Volumen einer Glaskugel.

    2. Nach der Herstellung der Form wird die Kugeloberfläche lackiert.

      Mit einem Liter Farbe kann eine Fläche von 12 m212 \mathrm{~m}^{2} lackiert werden. Berechne, wie viele Glaskugeln mit einem Liter Farbe lackiert werden können. (4 P)

      Glaskugeln
    3. Ein Praktikant behauptet: „Für eine Glaskugel mit doppeltem Durchmesser benötigt man viermal so viel Farbe.“

      Hat der Praktikant recht? Begründe.

    4. Bevor die lackierten Glaskugeln verpackt werden, durchlaufen sie eine Qualitätskontrolle. Zuerst wird die Form, danach die Lackierung auf Fehler kontrolliert. Alle Glaskugeln mit einem Fehler werden direkt aussortiert. Das Baumdiagramm zeigt die Anteile. Die Anteile werden im Folgenden als Wahrscheinlichkeiten gedeutet. (2 P)

      Bild

      Ergänze die drei fehlenden Angaben im Baumdiagramm.

    5. Begründe, warum der untere Ast des Baumdiagramms nicht fortgeführt ist. (2 P)

    6. Insgesamt werden 2 000 Glaskugeln kontrolliert. Berechne, wie viele fehlerfreie Glaskugeln zu erwarten sind. (3 P)

  6. 6

    NRW MSA 2021 Teil 2 - Aufgabe 2: Blobbing

    Blobbing ist eine Wassersportart im Freien (Abbildung 1).

    Eine vereinfachte Darstellung des Ablaufs ist in Abbildung 2 dargestellt. Beim Blobbing liegt ein mit Luft gefülltes Kissen im Wasser.

    (1) Der Jumper springt vom Turm auf das Luftkissen.

    (2) Auf der anderen Seite des Kissens ist der Blobber. Durch den Sprung befördert der Jumper den Blobber in die Luft.

    Abbildung 1: Ablauf eines BlobbingSprunges als überlagerte Aufnahme

    (3) Der Blobber wird in die Luft geschleudert und landet dann im Wasser.

    Abbildung 1: Ablauf eines Blobbingsprunges als überlagerte Aufnahme

    Abbildung 1: Ablauf eines Blobbingsprunges als überlagerte Aufnahme

    Abbildung 2: Vereinfachte Darstellung des Blobbing-Ablaufs (nicht maßstabsgetreu)

    Abbildung 2: Vereinfachte Darstellung des Blobbing-Ablaufs (nicht maßstabsgetreu)

    Der Jumper kann zwischen verschiedenen Absprunghöhen wählen. Ein Sprung aus fünf Meter Höhe dauert ca. 1 Sekunde. Ein Sprung aus zehn Meter Höhe dauert ca. 1,42 Sekunden.

    Tabelle 1: Sprungdauer in Abhängigkeit von der Absprunghöhe

    Tabelle 1: Sprungdauer in Abhängigkeit von der Absprunghöhe

    Bild
    1. Skizziere zu den Werten aus Tabelle 1 den passenden Graphen in dem abgebildeten Koordinatensystem (Abbildung 3). (3 P)

    2. Überprüfe, ob es zwischen der Absprunghöhe und der Sprungdauer einen linearen Zusammenhang gibt. Notiere deinen Lösungsweg. (2 P)

    3. Abbildung 4 zeigt die Flugbahn eines Blobbers A.

      Begründe mithilfe der Abbildung 4, dass sich die Funktion ff mit

      f(x)=0,2(x5)2+6\displaystyle f(x)=-0{,}2 \cdot(x-5)^{2}+6

      zur Modellierung der Flugbahn von Blobber A eignet. (3 P)

      Abbildung 4: Flugbahn des Blobbers A

      Abbildung 4: Flugbahn des Blobbers A

    4. Zeige durch eine Rechnung, dass der Streckfaktor a hier a = - 0,2 beträgt.

    5. Die Flugbahn von Blobber A kann somit durch die Funktion ff mit f(x)=0,2(x5)2+6f(x)=-0{,}2 \cdot(x-5)^{2}+6 beschrieben werden.

      Die Funktionsgleichung gg mit g(x)=0,2x2+2x+1g(x)=-0{,}2 \cdot x^{2}+2 x+1 beschreibt dieselbe Flugbahn.

      Zeige durch Termumformungen, dass die Funktionsgleichungen von ff und gg dieselbe Parabel beschreiben. (3 P)

    6. Berechne, wie weit Blobber A geflogen ist. (4 P)

    7. Die Flugbahn eines zweiten Blobbers B wird mit der Funktion hh mit h(x)=0,28x2+2,8x+1h(x)=-0{,}28 \cdot x^{2}+2{,}8 x+1 beschrieben.

      Nenne eine Gemeinsamkeit und einen Unterschied der Flugbahn des zweiten Blobbers B im Vergleich zur Flugbahn von Blobber A. (2 P)

  7. 7

    NRW MSA 2021 Teil 2 - Aufgabe 3: Muster

    Jan möchte ein Muster aus rechtwinkligen gleichschenkligen Dreiecken konstruieren. Er beginnt mit dem Dreieck D1D_{1} (Abbildung 1).

    Abbildung 1: Dreieck

    Abbildung 1: Dreieck D1D_{1}

    1. Zeige mit einer Rechnung, dass die Länge der Hypotenuse von Dreieck D1D_{1} ca. 4,243 cm4{,}243 \mathrm{~cm} beträgt. (3 P)

    2. Jan setzt das Muster mit den beiden weiteren Dreiecken D2D_{2} und D3D_{3} fort (Abbildung 2).

      Ergänze das Dreieck D4D4 zeichnerisch in Abbildung 2. Beschreibe, wie du vorgegangen bist. (4 P)

      Abbildung 2: Muster bis Dreieck  zu Teilaufgabe b) - d)

      Abbildung 2: Muster bis Dreieck D3D_{3} zu Teilaufgabe b) - d)

    3. Jan kann nur acht Dreiecke zeichnen, ohne dass sich die Dreiecke sich überschneiden. Begründe dies mithilfe der Winkel. (2 P)

    4. Zeige rechnerisch, dass der Flächeninhalt von Dreieck D2D_{2} doppelt so groß ist wie der Flächeninhalt von Dreieck D1D_{1}. (3 P)

    5. Jan berechnet weitere Flächeninhalte der Dreiecke in seinem Muster (Abbildung 3) und hält die Ergebnisse in einer Tabelle fest.

      Bild
      Abbildung 3: Muster bis Dreieck  verkleinert dargestellt

      Abbildung 3: Muster bis Dreieck D5D_{5} verkleinert dargestellt

      Begründe, dass kein Dreieck in dem Muster einen Flächeninhalt von genau 250 cm2250 \mathrm{~cm}^{2} hat. (2 P)

    6. Jan möchte das Muster aus Papier herstellen. Dazu schneidet er die einzelnen Dreiecke aus DIN-A4-Blättern ( 21 cm×21 \mathrm{~cm} \times 29,7 cm) aus. Jan behauptet: „Auch das Dreieck D8D_{8} kann ich aus einem einzigen DIN-A4-Blatt ausschneiden.“

      Entscheide begründet, ob Jans Behauptung zutrifft. (3 P)

  8. 8

    NRW MSA 2022 Teil 2 - Aufgabe 1: Rösti

    Ein Unternehmen stellt nach eigenem Rezept aus Kartoffeln sogenannte Rösti her (Abbildung 1). Dazu wird der Teig in eine zylindrische Form gegossen (Abbildung 2) und anschließend gebacken. Für ein Rösti benötigt man 100 g100 \mathrm{~g} Teig.

    Abbildung 1: Rösti aus Kartoffeln

    Abbildung 1: Rösti aus Kartoffeln

    Abbildung 2: Rezept für Rösti-Teig

    Abbildung 2: Rezept für Rösti-Teig

    Abbildung 3: zylindrische Form

    Abbildung 3: zylindrische Form

    1. Zeige rechnerisch, dass aus der Teigmenge eines Rezeptes sieben Rösti hergestellt werden können (Abbildung 2).

    2. 100 g100 \mathrm{~g} Teig haben ein Volumen von 81 cm381 \mathrm{~cm}^{3}.

      Berechne, wie viel Gramm ein Kubikzentimeter Teig wiegt. (2 P)

    3. Ein Rösti soll 2 cm2 \mathrm{~cm} dick sein und ein Volumen von 81 cm381 \mathrm{~cm}^{3} haben.

      Zeige, dass die zylindrische Form einen Durchmesser von ca. 7,2 cm7{,}2 \mathrm{~cm} haben muss. (3 P)

    4. Das Unternehmen möchte zusätzlich Mini-Rösti herstellen. Ein Mini-Rösti soll auch 2 cm2 \mathrm{~cm} dick sein, aber nur das halbe Volumen haben. Ein Mitarbeiter behauptet: „Für ein Mini-Rösti brauchen wir eine Form mit halbem Durchmesser!“ Hat er recht?

      Begründe deine Entscheidung. (3 P)

    5. Bevor die Rösti verpackt werden, wird zuerst das Gewicht und dann das Aussehen kontrolliert. Alle Rösti, deren Gewicht oder deren Aussehen nicht der Vorgabe entsprechen, werden aussortiert. Das Baumdiagramm zeigt die Anteile. Die Anteile werden im Folgenden als Wahrscheinlichkeiten gedeutet.

      Bild

      Ergänze die fehlenden Angaben im Baumdiagramm.

    6. Berechne, wie viel Prozent der Rösti insgesamt den Vorgaben entsprechen.

    7. Das Unternehmen kontrolliert an einem Tag 10000 Rösti.

      Wie viele Rösti werden vermutlich aussortiert, weil sie nicht den Vorgaben entsprechen?

      Notiere deine Rechnung.

  9. 9

    NRW MSA 2022 Teil s - Aufgabe 3: Parabel und Rechteck

    Julia zeichnet mithilfe einer Geometriesoftware die Parabel ff mit der Funktionsgleichung f(x)=0,5x2+5,5f(x)=-0{,}5 x^{2}+5{,}5 in ein Koordinatensystem (Abbildung 1).

    Abbildung 1: Parabel  und Rechteck

    Abbildung 1: Parabel ff und Rechteck A1B1C1D1A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}

    1. Bestätige durch eine Rechnung, dass der Punkt A1A_{1} (3|1) auf der Parabel ff liegt. (2 P)

    2. Begründe mit den Eigenschaften dieser Parabel, dass der Punkt B1(31)B_{1}(-3 \mid 1) ebenfalls auf dem Graphen von ff liegt. (3 P)

    3. Die Punkte C1C_{1} und D1D_{1} liegen auf der xx-Achse und bilden mit den Punkten A1A_{1} und B1B_{1} das Rechteck A1B1C1D1A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}.

      Berechne den Umfang dieses Rechtecks. (2 P)

    4. Ausgehend von anderen Punkten auf der Parabel ff kann man auf die gleiche Art weitere Rechtecke zeichnen.

      (1) Zeichne den Punkt A2(15)A_{2}(1 \mid 5) in Abbildung 1 ein. (1 P)

      (2) Ergänze die drei weiteren Punkte B2,C2B_{2}, C_{2} und D2D_{2} und verbinde die vier Punkte zu dem Rechteck A2B2C2D2A_{2} B_{2} C_{2} D_{2}. (2 P)

    5. Mit dem Term (I) kann man den Umfang für jedes dieser Rechtecke berechnen

       (I) 22x+2(0,5x2+5,5)\text { (I) } 2 \cdot 2 x+2 \cdot\left(-0{,}5 x^{2}+5{,}5\right) \text {. }

      Dabei ist x>0x>0 und steht für die xx-Koordinate des zum Rechteck gehörenden Punktes A1,A2A_{1}, A_{2} usw.

      Berechne mit dem Term (I) den Umfang des Rechtecks, das durch den Punkt A2(15)A_2(1 \mid 5) festgelegt ist.

    6. Julia vereinfacht den Term (I) zu (II) x2+4x+11-x^{2}+4 x+11

      Zeige durch Termumformungen, dass die beiden Terme (I) und (II) gleichwertig sind. (3 P)

    7. Julia stellt die folgende Gleichung auf:

      x2+4x+11=14,75-x^{2}+4 x+11=14{,}75

      (1) Löse die Gleichung. (3 P)

      (2) Erkläre das Ergebnis in Bezug auf die Rechtecke unter der Parabel ff. (1 P)


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