Lösung zur Nachdenkaufgabe 3
1. Volumen eines Kegels V = 1/3 G h = 1/3 pi r0² h0 = 100 pi
Bei 5 cm²/s dauert das t0 = 20*pi Sekunden, also etwas über 1 Minute lang.
2. Bei Füllhöhe h ist der Radius der Wasseroberfläche r = r0 * h/h0 = 5/12 * h
und damit das Volumen in Höhe h: V(h) = 1/3 pi r² h = 1/3 pi 25/144 h³
Das dauert also t(h) = V(h)/5 = 5/432 pi h³ Sekunden
3. Das umgestellt ergibt
h(t) = (432/(5 pi) * t)^(1/3)
4. Ableitung davon ist
h'(t) = 1/3 * (432/(5 pi) * t)^(-2/3) * 432/(5 pi)
= 1/3 * (432/(5 pi))^(1/3) * t^(-2/3)
Das Schaubild zeigt h(t) in rot und v(t) in lila. Achtet auf die Maßstäbe.
Neuauflage der ersten Blogs, begleitend für den fünfstündigen Oberstufenkurs 2019-2021. Aufgaben - Lösungen - Inhalte - Drumherum
Donnerstag, 10. Oktober 2019
Freitag, 13. September 2019
Lösungen der Aufgaben
Donnerstag 12.9.
S 10/7
a) f(5) = 81,2:
am 1.1.2015 lebten in D 81,2 Millionen Menschen
(f(5,5)-f(5))/(5,5-5) = 0,7:
Im ersten Halbjahr 2015 betrug die mittlere Änderungsrate 0,7 Mio. Menschen pro Jahr,
d.h. in dem Halbjahr hat die Bevölkerung um 350 000 zugenommen.
b) Wenn man das extrapoliert auf das ganze Jahr 2015, erwartet man 81,2 + 0,7 = 81,9 Millionen Menschen zum Anfang 2016.
S12/1
a) --> 8x + 2 --> 8
b) --> 1/2 x² - 3/2 x --> x - 3/2
c) --> - 2 sin(x) --> -2 cos(x)
d) --> 1/Wurzel(x) - 2 ---> -1/(2 Wurzel(x³) )
e) --> 1/3 * x^(-2/3) --> -2/9 * x^(-5/3)
f) --> 2 x^(-3) + 3 --> -6 x^(-4)
g) --> -15*x^(-4) - 3/5 x² --> 60*x^(-5) - 6/5 x
h) --> 0 --> 0
j) --> 0 --> 0 weil beides konstante Zahlen sind, die nicht mit x variieren.
Freitag 13.9.
S12/2
a) x² - 3x --> 2x -3 --> 2
b) x² + 8x + 16 --> 2x + 8 --> 2
c) --> 4 v³ + 6 v^(-4) --> 12 v² - 24 v^(-5)
d) a² + 1 --> 2a --> 2 (hier gehört a=0 aber NICHT zur Definitionsmenge)
e) -2t² + 12t -16 --> -4t + 12 --> -4
f) 3x² - 1/2 x --> 6 x - 1/2 --> 6 (auch hier gehört x=0 NICHT dazu)
S13/9
a) falsch. Multipliziert aus. Leitet dann die Potenzfunktion ab, die ihr erhaltet. Eine Produktregel werden wir bald kennenlernen.
b) falsch. Gegenbeispiele sind z.B. f(x)= x² + 1 oder f(x)=5 oder ....
c) richtig. Potenzfunktionen sind die mit x^r, hier r=-1/3.
d) falsch. Das ist keine Potenzfunktion, sondern eine Exponentialfunktion, weil x im Exponenten steht. Deren Ableitungen werden wir noch kennenlernen.
e) falsch. Gegenbeispiel x² + 1 und x² + 2. Immer wenn sich zwei Funktionen nur durch eine additive Konstante unterscheiden, sind ihre Ableitungen gleich. Das wird noch seeeehr wichtig, wenn wir "aufleiten", also das Gegenteil von Ableiten machen, das sogenannte Integrieren.
S 10/7
a) f(5) = 81,2:
am 1.1.2015 lebten in D 81,2 Millionen Menschen
(f(5,5)-f(5))/(5,5-5) = 0,7:
Im ersten Halbjahr 2015 betrug die mittlere Änderungsrate 0,7 Mio. Menschen pro Jahr,
d.h. in dem Halbjahr hat die Bevölkerung um 350 000 zugenommen.
b) Wenn man das extrapoliert auf das ganze Jahr 2015, erwartet man 81,2 + 0,7 = 81,9 Millionen Menschen zum Anfang 2016.
S12/1
a) --> 8x + 2 --> 8
b) --> 1/2 x² - 3/2 x --> x - 3/2
c) --> - 2 sin(x) --> -2 cos(x)
d) --> 1/Wurzel(x) - 2 ---> -1/(2 Wurzel(x³) )
e) --> 1/3 * x^(-2/3) --> -2/9 * x^(-5/3)
f) --> 2 x^(-3) + 3 --> -6 x^(-4)
g) --> -15*x^(-4) - 3/5 x² --> 60*x^(-5) - 6/5 x
h) --> 0 --> 0
j) --> 0 --> 0 weil beides konstante Zahlen sind, die nicht mit x variieren.
Freitag 13.9.
S12/2
a) x² - 3x --> 2x -3 --> 2
b) x² + 8x + 16 --> 2x + 8 --> 2
c) --> 4 v³ + 6 v^(-4) --> 12 v² - 24 v^(-5)
d) a² + 1 --> 2a --> 2 (hier gehört a=0 aber NICHT zur Definitionsmenge)
e) -2t² + 12t -16 --> -4t + 12 --> -4
f) 3x² - 1/2 x --> 6 x - 1/2 --> 6 (auch hier gehört x=0 NICHT dazu)
S13/9
a) falsch. Multipliziert aus. Leitet dann die Potenzfunktion ab, die ihr erhaltet. Eine Produktregel werden wir bald kennenlernen.
b) falsch. Gegenbeispiele sind z.B. f(x)= x² + 1 oder f(x)=5 oder ....
c) richtig. Potenzfunktionen sind die mit x^r, hier r=-1/3.
d) falsch. Das ist keine Potenzfunktion, sondern eine Exponentialfunktion, weil x im Exponenten steht. Deren Ableitungen werden wir noch kennenlernen.
e) falsch. Gegenbeispiel x² + 1 und x² + 2. Immer wenn sich zwei Funktionen nur durch eine additive Konstante unterscheiden, sind ihre Ableitungen gleich. Das wird noch seeeehr wichtig, wenn wir "aufleiten", also das Gegenteil von Ableiten machen, das sogenannte Integrieren.
Donnerstag, 12. September 2019
Geogebra-Apps vom 12.9.19
- Die Ableitungsfunktion: Jedem x wird die Steigung der Tangenten zugeordnet.
https://www.geogebra.org/m/sYwr6TsS - Mittlere und Momentane Änderungsrate, Steigung einer Sekanten und einer Tangenten. Je näher ihr die beiden Punkte zusammenschiebt, umso genauer bekommt ihr die Tangente.
https://www.geogebra.org/m/cvnc4ddr
Mittwoch, 11. September 2019
Samstag, 13. April 2019
Nachtermin 2017 A 2
A 2.1
a)
maximale Konzentration
f'(t) = 750 * ( e^-t - 0.5 e^-0.5t) = 0 | :750 und *e^t
1 - 0.5 e^(0.5 t) = 0
e^(0.5 t) = 2
t = 2 ln(2)
f(2 ln(2) ) = 750 * ( 1/2 - 1/4) = 187,5
Wann ist f(t)=130
Kann man Lösen durch Substitution mit z=e^(-0.5 t) und erhält
z² - z + 13/75 = 0
die beiden Lösungen der abc-Formel muss man dann wieder umstellen zur Lösung in t.
Zweimal ableiten, null setzen, ähnlich wie oben.
Auch das Integral geht von Hand. 1/5 * Integral_0^5 f(t) dt.
b)
a=40 setzen, t=1 einsetzen und ausrechnen.
"Bei welcher Temperatur..." das geht nicht ohne GTR
A2.2
a) geht für euch.
b) Da müsst ihr die Integralfunktion mit unterer Grenze 0 und oberer Grenze u gleich 20 setzen.
1/8 u^4 + 1/2 u^3 + 5/2 u = 20
Das geht nicht ohne GTR.
c) Geht.
Verschieben 3 nach links, dann an x-Achse spiegeln, dann 4 nach oben verschieben.
d)
"Untersuche, ob ..." geht.
Finde x, wo g'(x) = 9/2 und prüfe, ob dort auch g(x) = 9/2 * x
"Anzahl der Lösungen" Müsste gehen. Ich denke nochmal drüber genauer nach.
a)
maximale Konzentration
f'(t) = 750 * ( e^-t - 0.5 e^-0.5t) = 0 | :750 und *e^t
1 - 0.5 e^(0.5 t) = 0
e^(0.5 t) = 2
t = 2 ln(2)
f(2 ln(2) ) = 750 * ( 1/2 - 1/4) = 187,5
Wann ist f(t)=130
Kann man Lösen durch Substitution mit z=e^(-0.5 t) und erhält
z² - z + 13/75 = 0
die beiden Lösungen der abc-Formel muss man dann wieder umstellen zur Lösung in t.
Zweimal ableiten, null setzen, ähnlich wie oben.
Auch das Integral geht von Hand. 1/5 * Integral_0^5 f(t) dt.
b)
a=40 setzen, t=1 einsetzen und ausrechnen.
"Bei welcher Temperatur..." das geht nicht ohne GTR
A2.2
a) geht für euch.
b) Da müsst ihr die Integralfunktion mit unterer Grenze 0 und oberer Grenze u gleich 20 setzen.
1/8 u^4 + 1/2 u^3 + 5/2 u = 20
Das geht nicht ohne GTR.
c) Geht.
Verschieben 3 nach links, dann an x-Achse spiegeln, dann 4 nach oben verschieben.
d)
"Untersuche, ob ..." geht.
Finde x, wo g'(x) = 9/2 und prüfe, ob dort auch g(x) = 9/2 * x
"Anzahl der Lösungen" Müsste gehen. Ich denke nochmal drüber genauer nach.
Mittwoch, 10. April 2019
Schaubilder verschieben und spiegeln
Hier ein Geogebra-Sheet, mit dem ihr Aufgaben wie die 5 vom 2016 Pflichtteil im Nachtermin nachspielen könnt.
https://www.geogebra.org/m/bu6cjdvw
https://www.geogebra.org/m/bu6cjdvw
Dienstag, 9. April 2019
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