Welche Fragen sollte man sich laut Aufgabenstellung vor dem Lösen einer Textaufgabe zur Kurvendiskussion stellen?

Was ist gesucht? Was ist gegeben?

Kurvendiskussion Textaufgaben verstehen und lösen - PDF Lösungen für Klasse 11, Klasse 12 und Abitur

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12.11.2020

Mathe

Kurvendiskussion: Lösen von Textaufgaben

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Funktionen und analysis

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Steigung berechnen

Kurvendiskussion Textaufgaben verstehen und lösen - PDF Lösungen für Klasse 11, Klasse 12 und Abitur

Eine umfassende Anleitung zur Kurvendiskussion und Lösung von Textaufgaben in der Mathematik. Der Leitfaden behandelt wichtige Aspekte wie das Verständnis von Aufgabenstellungen, die Anwendung mathematischer Verfahren und die Interpretation von Ergebnissen. Besonderer Fokus liegt auf der Analyse von Wachstumsfunktionen und der Berechnung von Extrempunkten, Wendepunkten und Wachstumsgeschwindigkeiten.

Schrittweise Anleitung zur Lösung komplexer mathematischer Textaufgaben
Praxisnahe Beispiele aus dem Abitur mit detaillierten Lösungswegen
Erklärungen zu wichtigen Konzepten wie Kurvendiskussion, Extremwertberechnung und Flächenberechnung
Anwendung auf reale Szenarien wie Baumwachstum

12.11.2020

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Analyse einer Beispielaufgabe aus dem Abitur

Diese Seite präsentiert eine typische Abituraufgabe zur Kurvendiskussion. Es wird das Wachstum eines Baumes A durch eine Funktion h $t$ = -0,1t⁴ + 20t² beschrieben.

Wichtige Informationen aus der Aufgabenstellung:

Der betrachtete Bereich reicht von 0 bis zur maximalen Höhe.
Die Funktionsgleichung ist gegeben.
t repräsentiert die Zeit in Jahren.
h $t$ gibt die Höhe in cm an.

Definition: In der Kurvendiskussion bezeichnet t oft die unabhängige Variable $hier: Zeit$ und h $t$ die abhängige Variable $hier: Höhe$ .

Highlight: Das Verständnis der Bedeutung der Variablen ist entscheidend für die korrekte Interpretation der Ergebnisse in Textaufgaben zur Kurvendiskussion.

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Berechnung von Funktionswerten

Auf dieser Seite wird die Berechnung von Funktionswerten anhand der gegebenen Beispielaufgabe erläutert. Es soll die Höhe des Baumes A nach 2 und 8 Jahren bestimmt werden.

Vorgehen:

Identifizierung der gegebenen Werte: t₁ = 2, t₂ = 8
Einsetzen dieser Werte in die Funktionsgleichung h $t$ = -0,1t⁴ + 20t²
Berechnung der Funktionswerte h $2$ und h $8$

Example: Für t = 8 Jahre ergibt sich: h $8$ = -0,1 · 8⁴ + 20 · 8² = 78,4 cm

Highlight: Das korrekte Einsetzen von Werten in die Funktionsgleichung ist eine grundlegende Fähigkeit für die Lösung von Kurvendiskussion Aufgaben mit Lösungen.

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Berechnung der maximalen Höhe

Diese Seite behandelt die Berechnung der maximalen Höhe des Baumes A und die Bestimmung der Wachstumszeit. Der Schlüsselbegriff "maximal" weist auf die Notwendigkeit hin, den Hochpunkt der Funktion zu berechnen.

Lösungsschritte:

Berechnung der ersten Ableitung: h' $t$ = -0,4t³ + 40t
Nullsetzen der ersten Ableitung und Auflösen nach t
Einsetzen des gefundenen t-Wertes in die ursprüngliche Funktion

Example: Die maximale Höhe beträgt h $10$ = 1000 cm, was 10 m entspricht.

Vocabulary: Extrempunkte berechnen - Die Bestimmung von Hoch- und Tiefpunkten einer Funktion durch Nullsetzen der ersten Ableitung.

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Berechnung der höchsten Wachstumsgeschwindigkeit

Auf dieser Seite wird die Berechnung der höchsten Wachstumsgeschwindigkeit des Baumes A erläutert. Der Schlüsselbegriff "höchste Geschwindigkeit" deutet auf die Notwendigkeit hin, den Wendepunkt der Funktion zu bestimmen.

Lösungsansatz:

Berechnung der zweiten Ableitung: h" $t$ = -1,2t² + 40
Nullsetzen der zweiten Ableitung und Lösen nach t
Einsetzen des gefundenen t-Wertes in die erste Ableitung

Example: Die höchste Wachstumsgeschwindigkeit beträgt h' $5,77$ ≈ 153,96 cm/Jahr.

Vocabulary: Wendepunkt berechnen - Die Bestimmung des Punktes, an dem die Krümmung einer Funktion ihr Vorzeichen wechselt.

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Vergleich von Wachstumsgeschwindigkeiten

Diese Seite behandelt den Vergleich der Wachstumsgeschwindigkeiten zweier Bäume A und B. Die Aufgabe erfordert die Bestimmung der Zeitpunkte, zu denen beide Bäume dieselbe Wachstumsgeschwindigkeit aufweisen.

Lösungsweg:

Berechnung der ersten Ableitungen beider Funktionen
Gleichsetzen der Ableitungen: -6t² + 60t = -0,4t³ + 40t
Lösen der resultierenden Gleichung

Example: Die Bäume haben zu den Zeitpunkten t = 0, t = 5 und t = 10 Jahre dieselbe Wachstumsgeschwindigkeit.

Highlight: Der Vergleich von Wachstumsgeschwindigkeiten ist ein wichtiger Aspekt in Kurvendiskussion Aufgaben mit Lösungen Abitur.

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Flächenberechnung zwischen Funktionsgraphen

Die letzte Seite befasst sich mit der Berechnung des Flächeninhalts zwischen den Graphen der Ableitungsfunktionen g' und h' im Intervall $0;5$ . Diese Aufgabe kombiniert Konzepte der Kurvendiskussion mit Integrationsrechnung.

Lösungsansatz:

Identifizierung der eingeschlossenen Fläche im ersten Quadranten
Aufstellen des bestimmten Integrals zur Flächenberechnung
Berechnung des Integrals im gegebenen Intervall

Highlight: Die Flächenberechnung zwischen Funktionsgraphen ist eine fortgeschrittene Anwendung der Kurvendiskussion und häufig Teil von Kurvendiskussion Aufgaben mit Lösungen Klasse 12.

Vocabulary: Bestimmtes Integral - Ein mathematisches Werkzeug zur Berechnung von Flächen zwischen Funktionsgraphen und der x-Achse oder zwischen zwei Funktionsgraphen.

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Wie findet man die höchste Wachstumsgeschwindigkeit des Baums A heraus?

Indem man die Steigung der Funktion am Wendepunkt ermittelt.

Indem man die zweite Ableitung gleich 1 setzt.

Indem man den y-Achsenabschnitt der Funktion berechnet.

Indem man die Funktion quadriert.

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1.287

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12. Nov. 2020

•

7 Seiten

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Worauf muss man achten?
1. Lies dir die Aufgabe sorgfältig durch.
2. Beantworte folgende Fragen: Was ist
gesucht? Was ist gegeben?
3. Überle

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Der betrachtete Bereich reicht von 0 bis zur maximalen Höhe.
Die Funktionsgleichung ist gegeben.
t repräsentiert die Zeit in Jahren.
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Definition: In der Kurvendiskussion bezeichnet t oft die unabhängige Variable $hier: Zeit$ und h $t$ die abhängige Variable $hier: Höhe$ .

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Berechnung von Funktionswerten

Auf dieser Seite wird die Berechnung von Funktionswerten anhand der gegebenen Beispielaufgabe erläutert. Es soll die Höhe des Baumes A nach 2 und 8 Jahren bestimmt werden.

Vorgehen:

Identifizierung der gegebenen Werte: t₁ = 2, t₂ = 8
Einsetzen dieser Werte in die Funktionsgleichung h $t$ = -0,1t⁴ + 20t²
Berechnung der Funktionswerte h $2$ und h $8$

Example: Für t = 8 Jahre ergibt sich: h $8$ = -0,1 · 8⁴ + 20 · 8² = 78,4 cm

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Lösungsschritte:

Berechnung der ersten Ableitung: h' $t$ = -0,4t³ + 40t
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Example: Die maximale Höhe beträgt h $10$ = 1000 cm, was 10 m entspricht.

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Nullsetzen der zweiten Ableitung und Lösen nach t
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Example: Die höchste Wachstumsgeschwindigkeit beträgt h' $5,77$ ≈ 153,96 cm/Jahr.

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Vergleich von Wachstumsgeschwindigkeiten

Lösungsweg:

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Example: Die Bäume haben zu den Zeitpunkten t = 0, t = 5 und t = 10 Jahre dieselbe Wachstumsgeschwindigkeit.

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Flächenberechnung zwischen Funktionsgraphen

Lösungsansatz:

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Aufstellen des bestimmten Integrals zur Flächenberechnung
Berechnung des Integrals im gegebenen Intervall

Highlight: Die Flächenberechnung zwischen Funktionsgraphen ist eine fortgeschrittene Anwendung der Kurvendiskussion und häufig Teil von Kurvendiskussion Aufgaben mit Lösungen Klasse 12.

Vocabulary: Bestimmtes Integral - Ein mathematisches Werkzeug zur Berechnung von Flächen zwischen Funktionsgraphen und der x-Achse oder zwischen zwei Funktionsgraphen.

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Einführung in die Kurvendiskussion

Diese Seite bietet eine grundlegende Anleitung zum Lösen von Textaufgaben zur Kurvendiskussion. Es werden vier wesentliche Schritte vorgestellt, die bei der Bearbeitung solcher Aufgaben zu beachten sind:

Sorgfältiges Lesen der Aufgabenstellung
Identifizierung der gegebenen und gesuchten Informationen
Auswahl geeigneter Lösungsverfahren und Formeln
Beachtung spezifischer Formulierungen, die Hinweise zur Lösung geben können

Highlight: Die sorgfältige Analyse der Aufgabenstellung ist der Schlüssel zur erfolgreichen Lösung von Kurvendiskussion Textaufgaben.

Vocabulary: Kurvendiskussion - Eine mathematische Methode zur umfassenden Untersuchung des Verlaufs einer Funktion.

Wie berechnet man die Höhe des Baums A nach einer bestimmten Anzahl von Jahren gemäß der gegebenen Funktionsgleichung?

Durch Ableiten der Funktion h(t).

Durch Integrieren der Funktion h(t).

Durch Multiplizieren von t mit einem konstanten Faktor.

Durch Einsetzen des Wertes für t in h(t).