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Gruppe A

Die Aufgaben findest du hier zum Ausdrucken als PDF

  1. 1

    Geben Sie jeweils die Lösung(en) der Gleichung an.

    1. x2=100,(xR)x^2=100, (x\in\mathbb{R})

    2. x1=100x^{-1}=100, (xRx\in\mathbb{R} \{0})

  2. 2

    Gegeben ist die Funktion f:x4x+32f: x\rightarrow \dfrac{4}{x+3}-2 mit dem Definitionsbereich R\mathbb{R} \{3-3}.

    1. Zeigen Sie rechnerisch, dass 1-1 Nullstelle von ff ist.

    2. Beschreiben Sie, wie der Graph von ff durch Verschieben aus dem Graphen der in R\mathbb{R} \{00} definierten Funktion g:x4xg: x\rightarrow \dfrac{4}{x} hervorgeht.

  3. 3

    An einer Hauswand soll ein rechteckiger Gemüsegarten angelegt und an den drei offenen Seiten eingezäunt werden (vgl. Abbildung). Dabei bezeichnen xx und bb die Seitenlängen des Gemüsegartens in Metern. Die Gesamtlänge des Zauns soll 12m12m betragen.

    Bild
    1. Für einen bestimmten Wert von xx ist der so geplante Gemüsegarten quadratisch. Berechnen Sie für diesen Fall den Flächeninhalt des Gemüsegartens.

    2. Es wird untersucht, ob durch eine andere Wahl von xx bei gleichbleibender Zaunlänge ein größerer Flächeninhalt erreicht werden kann. Hierzu wird die Funktion ff mit f(x)=x(122x)f(x)=x\cdot (12-2x) betrachtet, deren Graph eine nach unten geöffnete Parabel ist.

      Begründen Sie, dass der Flächeninhalt des Gemüsegartens in m2 \text{m}^2 durch den Term f(x)f(x) beschrieben wird.

    3. Geben Sie die beiden Nullstellen von ff an und bestimmen Sie xx so, dass der Flächeninhalt des Gemüsegartens maximal wird.

  4. 4

    Die Kinder der sechsten Klassen eines Gymnasiums haben als zweite Fremdsprache entweder Latein oder Französisch gewählt. Unter den Kindern wird eines zufällig ausgewählt. Betrachtet werden folgende Ereignisse:

    L: Das Kind hat Latein gewählt.

    M: Das Kind ist ein Mädchen

    1. Bei einer der folgenden Vierfeldertafeln passt der grau gefärbte Bereich zum Ereignis „Genau eines der beiden Ereignisse L und M tritt ein.“. Kreuzen Sie (nur) diese an.

      Bild
    2. Eine der folgenden Mengenschreibweisen gehört zum Ereignis „Ein Kind hat Französisch gewählt und ist kein Mädchen.“ Kreuzen Sie (nur) diese an.

  5. 5

    Seit Dezember 2017 führt eine neue Seilbahn auf die Zugspitze.

    1. Eine Gondel dieser Seilbahn bietet Platz für 120120 Personen. Geben Sie die Anzahl der Personen in der Gondel an, wenn diese bezüglich der Personenzahl zu 3030% ausgelastet ist .

    2. Die Seilbahn überwindet einen Höhenunterschied von h=1945h=1945 . Nimmt man vereinfachend an, dass die Fahrstrecke der Länge l=4467l =4467 geradlinig verläuft, so schließen das Seil und die Horizontale einen Steigungswinkel αα ein (vgl. Abbildung)

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      Geben Sie eine Gleichung an, durch die der Steigungswinkel αα aus ll und hh berechnet werden kann.

    3. In der Realität variiert die Steigung von Bergbahnen im Streckenverlauf. So ist der maximale Steigungswinkel der Zugspitzseilbahn deutlich größer als der Wert, der sich aus Aufgabe 5b ergeben würde. Nachfolgende Tabelle gibt die maximalen Steigungen und die zugehörigen Steigungswinkel für die Seilbahn und für die ebenfalls auf die Zugspitze führende Zahnradbahn an.

      Bild

      Ergänzen Sie folgende Erläuterung:

      Die Steigung einer Seilbahn oder Schiene ist wie die Steigung einer Gerade im Koordinatensystem festgelegt. Eine Steigung von 0,250{,}25 bedeutet beispielsweise, dass bei einer horizontalen Entfernung von ________ m eine Höhendifferenz von ________ m überwunden wird.

    4. Die maximale Steigung ist nicht direkt proportional zum zugehörigen Steigungswinkel. Beschreiben Sie unter Einbeziehung der konkreten Werte aus obiger Tabelle, wie man dies zeigen könnte.

  6. 6

    Lösen Sie folgende Aufgaben.

    1. Ein Dreieck mit einer Seite der Länge 4cm4cm und zugehöriger Höhe hh hat den Flächeninhalt 6cm26 cm^2. Berechnen Sie hh.

    2. Betrachtet wird ein Dreieck ABCABC. Die Gerade gg verläuft parallel zur Gerade ABAB durch den Punkt CC (vgl. Abbildung).

      Bild

      Spiegelt man gg an ABAB, erhält man die Bildgerade gg'.

      Zeichnen Sie gg' ein und begründen Sie:

      Ist QQ ein beliebiger Punkt auf gg', so hat das Dreieck AQBAQB den gleichen Flächeninhalt wie das Dreieck ABCABC.

  7. 7

    Die Abbildung zeigt ein rechtwinkliges Dreieck mit drei Halbkreisen, die jeweils eine der Dreiecksseiten als Durchmesser haben.

    Bild

    Begründen Sie mithilfe einer Rechnung, dass die Summe der Flächeninhalte der beiden kleineren Halbkreise gleich dem Flächeninhalt des größten Halbkreises ist.


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