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.
- 14 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.
zum Beispiel bei einem Nachteilsausgleich
Aufgabe 1: Analysis (10 P.)
Gegeben ist die Funktion f mit f(x) = x³ + 3x² + 1. Ihr Graph heißt G. Diese Aufgabe ist ohne Taschenrechner lösbar. Tipp: Extrempunkte: f′(x) = 0 lösen und mit f″ prüfen. Wendepunkt: f″(x) = 0. Die Wendetangente hat die Steigung m = f′(x_W).
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1 P.
Schnittpunkt von G mit der y-AchseLösung: \(f(0) = 1 \;\Rightarrow\; S_y(0 \mid 1)\)
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4 P.
Hoch- und Tiefpunkt von G (Schreibweise: H(…|…); T(…|…))Lösung: \(f'(x) = 3x^{2} + 6x\) \(= 3(x + 2)x\) \(= 0,\) \(f''(-2)\) \(< 0,\) \(f''(0)\) \(> 0\) \(\Rightarrow\; H(-2 \mid 5),\) \(T(0 \mid 1)\)
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2 P.
Wendepunkt von GLösung: \(f''(x)\) \(= 6x + 6 = 0\) \(\Rightarrow\; W(-1 \mid 3)\)
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3 P.
Gleichung der WendetangenteLösung: \(m = f'(-1)\) \(= -3\) \(\Rightarrow\; t(x) = -3x\)
Aufgabe 2: Stochastik (10 P.)
In einer Stadt fahren 60 % der Berufstätigen mit dem Rad zur Arbeit (Ereignis R). Von den Radfahrern nutzen 20 % ein E-Bike (Ereignis E). Von denen, die nicht mit dem Rad fahren, besitzen trotzdem 15 % ein E-Bike. Eine berufstätige Person wird zufällig ausgewählt. Tipp: Trage alles in eine Vierfeldertafel ein. Die Zeilen- und Spaltensummen helfen bei P(E).
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2 P.
\(P(R \cap E)\)Lösung: \(0{,}6 \cdot 0{,}2 = 0{,}12\)
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2 P.
\(P(E)\)Lösung: \(0{,}12 + 0{,}4 \cdot 0{,}15\) \(= 0{,}18\)
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3 P.
Die Person hat ein E-Bike. Mit welcher Wahrscheinlichkeit fährt sie mit dem Rad zur Arbeit? (3 Stellen)Lösung: \(P_E(R) = \frac{P(R \cap E)}{P(E)}\) \(= \frac{0{,}12}{0{,}18}\) \(\approx 0{,}667\)
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1 P.
\(P(\overline{R} \cap \overline{E})\)Lösung: \(0{,}4 \cdot 0{,}85 = 0{,}34\)
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2 P.
Sind R und E stochastisch unabhängig? (ja/nein)Lösung: \(P(R) \cdot P(E)\) \(= 0{,}6 \cdot 0{,}18\) \(= 0{,}108\) \(\neq 0{,}12 = P(R \cap E)\) \(\Rightarrow\; \text{nein}\)
Aufgabe 3: Geometrie (10 P.)
Die Position eines Flugzeugs F₁ nach t Minuten ist (0|0|2) + t · (9|6|2), die von Flugzeug F₂ ist (44|3|9) + t · (-9|5|0). Alle Angaben in km, die x₃-Achse zeigt nach oben. Tipp: Die Länge des Richtungsvektors ist die Strecke pro Minute. Den kleinsten Abstand findest Du, indem Du den Abstand d(t) der beiden Positionen aufstellst und das Minimum von d(t)² suchst.
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2 P.
Geschwindigkeit von \(F_1\) in km/hkm/hLösung: \(|\vec{u}| = \sqrt{81 + 36 + 4}\) \(= 11\,\tfrac{\text{km}}{\text{min}}\) \(\Rightarrow\; 660\,\tfrac{\text{km}}{\text{h}}\)
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2 P.
Steigungswinkel von \(F_1\) gegenüber dem Boden (2 Stellen)°Lösung: \(\sin\alpha = \frac{2}{11}\) \(\Rightarrow\; \alpha \approx 10{,}48^\circ\)
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2 P.
Wo ist \(F_1\) nach 3 Minuten?Lösung: \((0|0|2) + 3 \cdot (9|6|2)\) \(= (27|18|8)\)
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2 P.
Nach wie vielen Minuten sind sich die Flugzeuge am nächsten? (2 Stellen)minLösung: \(d(t)^2 = |(-44|-3|-7) + t \cdot (18|1|2)|^2 \text{ minimal}\) \(\Rightarrow\; t = 2{,}46\,\text{min}\)
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2 P.
Wie groß ist dieser kleinste Abstand? (in km, 2 Stellen)kmLösung: \(d(2{,}46) \approx 2{,}17\,\text{km}\)
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.