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“).