Abitur: Anwendungsaufgaben
Klasse 12–13 · Drei Aufgaben mit Text aus dem Alltag – je eine aus Analysis, Stochastik und Geometrie. Ideal, um das Übersetzen in Mathe zu üben.
- 13 Aufgaben
- 30 Punkte
- 60 Minuten
Leg Dir Stift und Papier bereit – gerechnet wird wie in der echten Arbeit auf dem Schmierzettel. Online trägst Du nur die Ergebnisse ein. Am Ende klickst Du auf „Abgeben“ und bekommst Deine Punkte, eine Note und alle Lösungen.
Aufgabe 1: Analysis (10 P.)
Ein frisch aufgegossener Tee steht in einem Raum mit 20 °C. Seine Temperatur in °C nach t Minuten beschreibt T(t) = 20 + 75 · e^(−0,05t). Tipp: Der Tee kühlt nie unter die Raumtemperatur ab – der Teil 75 · e^(…) wird nur immer kleiner. Eine negative Änderungsrate bedeutet: Die Temperatur sinkt.
-
2 P.
\(\text{Wie heiß ist der Tee am Anfang?}\)°CLösung: \(T(0) = 20 + 75 \cdot e^{0} = 95\,^\circ\text{C}\)
-
2 P.
\(\text{Wie warm ist der Tee nach 10 Minuten? (2 Stellen)}\)°CLösung: \(T(10) = 20 + 75 \cdot e^{-0{,}5} \approx 65{,}49\,^\circ\text{C}\)
-
3 P.
\(\text{Nach wie vielen Minuten ist der Tee auf 45 °C abgekühlt? (2 Stellen)}\)minLösung: \(75 \cdot e^{-0{,}05t} = 25 \;\Rightarrow\; t = \frac{\ln(75 / 25)}{0{,}05} \approx 21{,}97\,\text{min}\)
-
3 P.
\(\text{Berechne die Änderungsrate } T'(10) \text{ in °C pro Minute (2 Stellen).}\)°C/minLösung: \(T'(t) = -3{,}75 \cdot e^{-0{,}05t} \;\Rightarrow\; T'(10) \approx -2{,}27\,\tfrac{^\circ\text{C}}{\text{min}}\)
Aufgabe 2: Stochastik (10 P.)
In einer Stadt fahren 60 % der Berufstätigen mit dem Rad zur Arbeit (Ereignis R). Von den Radfahrern nutzen 25 % ein E-Bike (Ereignis E). Von denen, die nicht mit dem Rad fahren, besitzen trotzdem 5 % ein E-Bike. Eine berufstätige Person wird zufällig ausgewählt. Tipp: Trage alles in eine Vierfeldertafel ein. Die Zeilen- und Spaltensummen helfen bei P(E).
-
2 P.
\(P(R \cap E)\)Lösung: \(0{,}6 \cdot 0{,}25 = 0{,}15\)
-
2 P.
\(P(E)\)Lösung: \(0{,}15 + 0{,}4 \cdot 0{,}05 = 0{,}17\)
-
3 P.
\(\text{Die Person hat ein E-Bike. Mit welcher Wahrscheinlichkeit fährt sie mit dem Rad zur Arbeit? (3 Stellen)}\)Lösung: \(P_E(R) = \frac{P(R \cap E)}{P(E)} = \frac{0{,}15}{0{,}17} \approx 0{,}882\)
-
1 P.
\(P(\overline{R} \cap \overline{E})\)Lösung: \(0{,}4 \cdot 0{,}95 = 0{,}38\)
-
2 P.
\(\text{Sind R und E stochastisch unabhängig? (ja/nein)}\)Lösung: \(P(R) \cdot P(E) = 0{,}6 \cdot 0{,}17 = 0{,}102 \neq 0{,}15 = P(R \cap E) \;\Rightarrow\; \text{nein}\)
Aufgabe 3: Geometrie (10 P.)
Ein Zelt hat die Form einer Pyramide mit quadratischem Boden ABCD und Spitze S: A(0|0|0), B(4|0|0), C(4|4|0), D(0|4|0) und S(2|2|3). Eine Längeneinheit ist 1 m. Tipp: Eine Kante ist ein Vektor – ihre Länge ist sein Betrag.
-
3 P.
\(\text{Wie lang ist die Kante } \overline{AS}\text{? (auf 2 Stellen runden)}\)mLösung: \(|\overrightarrow{AS}| = \sqrt{2^2 + 2^2 + 3^2} = \sqrt{17} \approx 4{,}12\,\text{m}\)
-
2 P.
\(\text{Wie groß ist das Volumen des Zelts?}\)m³Lösung: \(V = \tfrac{1}{3} \cdot 4^{2} \cdot 3 = 16\,\text{m}^3\)
-
3 P.
\(\text{Neigungswinkel der Kante } AS \text{ gegen den Boden (auf 2 Stellen runden)}\)°Lösung: \(\sin\alpha = \frac{3}{\sqrt{17}} \;\Rightarrow\; \alpha \approx 46{,}69^\circ\)
-
2 P.
\(\text{Mittelpunkt } M \text{ der Kante } BS\)Lösung: \(M\left(\tfrac{4 + 2}{2} \mid \tfrac{0 + 2}{2} \mid \tfrac{0 + 3}{2}\right) = M(3 \mid 1 \mid 1{,}5)\)
Brüche als 3/4, Dezimalzahlen mit Komma, mehrere Lösungen mit ; trennen, Potenzen als x^2, Wurzeln als sqrt(5). Gerundete Ergebnisse dürfen etwas abweichen.
Gut zu wissen
- Anwendungsaufgaben (nur in den Probe-Klausuren) beginnen mit einem Text aus dem Alltag. Lies ihn zweimal und markiere Dir, was gegeben ist. Die Teilaufgaben bauen aufeinander auf, sind aber einzeln bewertet: Wenn Du bei einer Teilaufgabe hängst, mach mit der nächsten weiter.
- Teilpunkte gibt es, wenn eine Antwort aus mehreren Teilen besteht und ein Teil stimmt – zum Beispiel eine von zwei Lösungen einer Gleichung. Für den Rechenweg kann der Computer keine Punkte vergeben. In der echten Arbeit bekommst Du dafür aber oft Punkte, auch wenn das Ergebnis nicht stimmt. Schreib Deinen Rechenweg darum immer auf!
- Gerundete Ergebnisse werden mit einer kleinen Toleranz geprüft. Brüche darfst Du als
3/4eingeben. - Deine Ergebnisse werden nur in Deinem Browser gespeichert, damit Du Deine Fortschritte siehst. Wir speichern nichts auf unserem Server.