Bearbeitungszeit:
90Minuten zugelassene
Hilfsmittel: Taschenrechner
Aufgabe 1:
Berechne die Koordinaten des Schnittpunktes der beiden Geraden und gib den Schnittwinkel der beiden Geraden an.
Lösung:
Geradengleichungen
bestimmen (durch ablesen der Koordinaten der Achsenschnittpunkte):
steigende Gerade: Schnittpunkte
-Achse
und
- Achse
(direkt
Funktionsgleichung angeben)
(Steigung und -Achsenabschnitt ist ablesbar!)
fallende Gerade: Schnittpunkte -Achse
und
- Achse
Schnittpunktbestimmung durch gleichsetzen der beiden Geradengleichungen:
und diese Koordinate
in eine der beiden Geradengleichungen eingesetzt,
ergibt folgende
-Koordinate des Schnittpunktes:
.
Den Schnittwinkel der beiden Geraden wird mittels dem jeweiligen
Steigungswinkel der Geraden (gegenüber der -Achse) bestimmt.
Es
gilt: .
Aufgabe 2:
Gegeben ist das Dreieck mit
.
(a) Gib
den Flächeninhalt des Dreiecks an.
(b) Ergänze
das Dreieck zu einem
Parallelogramm und gib die Koordinaten des Punktes
an.
Lösung:
(a)
Skizze:
Flächeninhalt Dreieck , sei
.
Berechnung Abstand :
Berechnung Länge :
Umformulierung des Problems: „Abstand des Punktes und dem Schnittpunkt
zwischen
und
.“
Bestimmung Schnittpunkt zwischen
und
:
Geradengleichung mit Zwei-Punkteform
folgt
Geradengleichung
Steigung der Geradengleichung : für 2 orthogonale Geraden gilt:
.
mit Punkt-Steigungsform folgt
Schnittpunkt folgt durch gleichsetzen der beiden Geradengleichungen:
Koordinaten Schnittpunkt
Abstand: FLÄCHENINHALT:
(b)
Punkt ist Schnittpunkt der
Geraden
und
.
Bestimmung der Geradengleichung :
und mit dem Punkt
folgt:
Geradengleichung
Bestimmung der Geradengleichung :
und mit dem Punkt
folgt:
Geradengleichung
Schnittpunkt folgt durch gleichsetzen der beiden Geradengleichungen:
Koordinaten Punkt
.
Aufgabe 3:
(a) Wie erkennt man am Schaubild einer Funktion, ob diese eine Umkehrfunktion besitzt?
(b) Gib eine lineare Funktion an, die mit ihrer Umkehrfunktion übereinstimmt.
(c) Wie
erkennt man am Graph einer Funktion, dass
ist?
Lösung:
(a)
Jede Parallele zur -Achse darf das Schaubild höchstens
einmal schneiden.
(b)
z.B. .
(c)
Das Schaubild von ist symmetrisch zur 1.
Winkelhalbierenden (
).
Aufgabe 4:
Untersuche, ob die Folge sowohl monoton als auch beschränkt
ist.
(a)
(b)
Lösung:
(a)
Monotonie: zur Untersuchung bildet man die Differenzenfolge
und schätzt das
Ergebnis gegenüber
ab:
die Folge ist monoton
wachsend.
Beschränktheit: Abschätzung der Folge nach oben und unten:
nach unten: da die Folge monoton
wachsend für alle ist und
so ist
eine untere Schranke
und es gilt
.
nach oben:
Die Folge ist beschränkt,
und
.
(b)
Monotonie: zur Untersuchung bildet man die Differenzenfolge
und schätzt das
Ergebnis gegenüber
ab:
die Folge ist monoton
wachsend.
Beschränktheit: Abschätzung der Folge nach oben und unten:
nach unten: da die Folge monoton
wachsend für alle ist und
so ist
eine untere Schranke
und es gilt
.
nach oben: und
ist nach oben
unbeschränkt für alle
die Folge
ist unbeschränkt.
Aufgabe 5:
(a) Bei
manchen Folgen ist es zweckmäßig,
statt der Differenz
den Quotienten
zu betrachten. Wie
zeigt sich an ihm, dass die Folge monoton ist?
(b) Untersuche
mittels des Quotienten die Folgen
und
auf Monotonie.
Lösung:
(a)
Man betrachtet den
Quotienten von .
Ist die Folge monoton zunehmend, dann ist das Folgenglied
und es gilt:
für
für .
Ist die Folge monoton abnehmend, dann ist das Folgenglied
und es gilt:
für
für .
(b)
Untersuchung der Folge auf Monotonie:
es gilt . Für den Quotient
gilt:
monoton abnehmend
Untersuchung der Folge auf Monotonie:
es gilt . Für den Quotient
gilt:
monoton abnehmend
Aufgabe 6*:
Beurteile (und begründe) folgende Aussage: „Wenn ein
Guthaben sich jährlich um 5% vermehrt, dann vermehrt es sich in 10 Jahren um , also die Hälfte.“
Lösung:
Die
Aussage ist falsch, denn es werden die jährlichen Zinsen nicht mit verzinst.
(„Zinseszins“).