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Mathe

15. Dez. 2025

870

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Kurvendiskussion und Extremwertprobleme: Funktionen untersucht

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Dania🤍 @daniakhudeda_euqd

Ganzrationale Funktionen sind ein zentrales Thema der Oberstufen-Mathematik, das dir überall in Klausuren begegnen wird. Du lernst hier... Mehr anzeigen

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Änderungsraten und Ableitungsregeln

Mittlere Änderungsrate ist eigentlich super einfach Du misst einfach, wie steil die Verbindungslinie zwischen zwei Punkten ist. Das machst du mit dem Differenzenquotienten f(x0+h)f(x0)h\frac{f(x_0+h) - f(x_0)}{h}.

Die momentane Änderungsrate kriegst du, wenn du das Intervall immer kleiner machst. Am Ende wird daraus die Ableitung - und die zeigt dir die Steigung der Tangente an jedem Punkt.

Für das Ableiten brauchst du nur drei Regeln Potenzregel $x^n$ wird zu $n \cdot x^{n-1}$, Faktorregel (Konstanten bleiben stehen) und Summenregel (jeder Term wird einzeln abgeleitet).

Merktipp Die Ableitung ist nichts anderes als die Steigung der Tangente an jedem Punkt!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Charakteristische Punkte und Tangenten

Bei ganzrationalen Funktionen suchst du immer nach den gleichen wichtigen Punkten Nullstellen woderGraphdiexAchseschneidetwo der Graph die x-Achse schneidet, Extrempunkte HochundTiefpunkteHoch- und Tiefpunkte und den y-Achsenabschnitt.

Tangenten berechnest du in fünf Schritten y-Wert bestimmen, ableiten, Steigung berechnen, y-Achsenabschnitt finden, fertig! Die Tangente hat dann die Form t(x)=mx+nt(x) = mx + n.

Das Monotonieverhalten zeigt dir, wo deine Funktion steigt oder fällt. Ist f(x)>0f'(x) > 0, steigt die Funktion - ist f(x)<0f'(x) < 0, fällt sie. An Extrempunkten wechselt die Monotonie.

Praxistipp Bei Tiefpunkten geht's von fallend zu steigend, bei Hochpunkten umgekehrt!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Extrempunkte und zweite Ableitung

Extrempunkte findest du systematisch Erst die notwendige Bedingung f(x)=0f'(x) = 0 lösen, dann prüfen, ob die Ableitung ihr Vorzeichen wechselt. Von minus zu plus = Tiefpunkt, von plus zu minus = Hochpunkt.

Noch schneller geht's mit der zweiten Ableitung Ist f(x0)>0f''(x_0) > 0, hast du einen Tiefpunkt. Ist f(x0)<0f''(x_0) < 0, einen Hochpunkt. Das spart dir das mühsame Vorzeichenwechsel-Prüfen!

Die zweite Ableitung verrät dir auch die Krümmung f(x)>0f''(x) > 0 bedeutet linksgekrümmt (wie ein lächelnder Mund), f(x)<0f''(x) < 0 bedeutet rechtsgekrümmt.

Eselsbrücke Positive zweite Ableitung = Tiefpunkt = linksgekrümmt (alles "nach oben")!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Wendepunkte und Extremwertprobleme

Wendestellen sind die Punkte, wo die Krümmung wechselt - von links- zu rechtsgekrümmt oder umgekehrt. Du findest sie mit f(x)=0f''(x) = 0 und prüfst dann den Vorzeichenwechsel der zweiten Ableitung.

Extremwertprobleme klingen kompliziert, folgen aber immer demselben Schema Zielfunktion aufstellen, Nebenbedingungen finden, alles in eine Variable umformen, ableiten und Extremstellen bestimmen.

Ein Sattelpunkt ist ein spezieller Wendepunkt mit waagerechter Tangente - dort ist sowohl f(x)=0f'(x) = 0 als auch f(x)=0f''(x) = 0.

Strategietipp Bei Extremwertproblemen vergiss nie die Randwerte zu prüfen - oft liegt das globale Extremum am Rand!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Funktionen bestimmen

Um eine ganzrationale Funktion zu bestimmen, brauchst du genauso viele Bedingungen wie unbekannte Parameter. Für eine Funktion 4. Grades sind das fünf Gleichungen.

Aus den gegebenen Punkten, Extremstellen und anderen Bedingungen stellst du ein lineares Gleichungssystem auf. Das löst du dann mit dem Gauß-Verfahren oder deinem Taschenrechner.

Die Bedingungen können vielfältig sein Punkte auf dem Graphen, Extremstellen, Wendestellen oder bestimmte Steigungen. Jede Information gibt dir eine Gleichung.

Kontrolltipp Setze am Ende alle gefundenen Bedingungen in deine Funktion ein - so merkst du Rechenfehler sofort!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Kurvendiskussion

Eine vollständige Kurvendiskussion läuft immer nach dem gleichen Schema ab Symmetrie prüfen, Nullstellen finden, y-Achsenabschnitt bestimmen, Ableitungen berechnen, Extrempunkte und Wendepunkte ermitteln.

Bei den Nullstellen hast du verschiedene Methoden Ausklammern, pq-Formel oder bei höheren Graden die Substitution. Symmetrie erkennst du an f(x)=f(x)f(-x) = f(x) (achsensymmetrisch) oder f(x)=f(x)f(-x) = -f(x) (punktsymmetrisch).

Der Graph wird zum Schluss gezeichnet - mit allen wichtigen Punkten und dem Verhalten im Unendlichen. Eine Wertetabelle hilft bei komplizierten Stellen.

Zeitmanagement In Klausuren kannst du bei symmetrischen Funktionen Zeit sparen - du musst nur eine Hälfte ausrechnen!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

Funktionenscharen und Ortskurven

Funktionenscharen sind Funktionen mit einem zusätzlichen Parameter aa. Jeder Wert von aa gibt dir eine andere Kurve aus der Familie aller möglichen Funktionen.

Bei Ortskurven suchst du die Bahn, auf der alle Extrempunkte oder Wendepunkte liegen. Dafür formst du die x-Koordinate nach dem Parameter um und setzt sie in die y-Koordinate ein.

Typische Aufgaben fragen nach speziellen Kurven der Schar Welche hat eine bestimmte Steigung? Welche geht durch einen gegebenen Punkt? Die Antwort findest du, indem du die Bedingung einsetzt und nach dem Parameter auflöst.

Durchblick Funktionenscharen zeigen dir, wie sich Kurven systematisch verändern - perfekt für ein tieferes Verständnis!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Ganzrationale Funktionen sind ein zentrales Thema der Oberstufen-Mathematik, das dir überall in Klausuren begegnen wird. Du lernst hier alles von der Berechnung von Änderungsraten bis hin zur vollständigen Kurvendiskussion - und das ist alles machbar, wenn du die Grundlagen verstehst!

Mittlere Änderungsrate
- entspricht der Steigung der Sekante durch zwei entsprechende Punkte
- Berechnung erfolgt mit dem Differenzenquotien

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Mittlere Änderungsrate ist eigentlich super einfach: Du misst einfach, wie steil die Verbindungslinie zwischen zwei Punkten ist. Das machst du mit dem Differenzenquotienten f(x0+h)f(x0)h\frac{f(x_0+h) - f(x_0)}{h}.

Die momentane Änderungsrate kriegst du, wenn du das Intervall immer kleiner machst. Am Ende wird daraus die Ableitung - und die zeigt dir die Steigung der Tangente an jedem Punkt.

Für das Ableiten brauchst du nur drei Regeln: Potenzregel $x^n$ wird zu $n \cdot x^{n-1}$, Faktorregel (Konstanten bleiben stehen) und Summenregel (jeder Term wird einzeln abgeleitet).

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Charakteristische Punkte und Tangenten

Bei ganzrationalen Funktionen suchst du immer nach den gleichen wichtigen Punkten: Nullstellen woderGraphdiexAchseschneidetwo der Graph die x-Achse schneidet, Extrempunkte HochundTiefpunkteHoch- und Tiefpunkte und den y-Achsenabschnitt.

Tangenten berechnest du in fünf Schritten: y-Wert bestimmen, ableiten, Steigung berechnen, y-Achsenabschnitt finden, fertig! Die Tangente hat dann die Form t(x)=mx+nt(x) = mx + n.

Das Monotonieverhalten zeigt dir, wo deine Funktion steigt oder fällt. Ist f(x)>0f'(x) > 0, steigt die Funktion - ist f(x)<0f'(x) < 0, fällt sie. An Extrempunkten wechselt die Monotonie.

Praxistipp: Bei Tiefpunkten geht's von fallend zu steigend, bei Hochpunkten umgekehrt!

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Extrempunkte und zweite Ableitung

Extrempunkte findest du systematisch: Erst die notwendige Bedingung f(x)=0f'(x) = 0 lösen, dann prüfen, ob die Ableitung ihr Vorzeichen wechselt. Von minus zu plus = Tiefpunkt, von plus zu minus = Hochpunkt.

Noch schneller geht's mit der zweiten Ableitung: Ist f(x0)>0f''(x_0) > 0, hast du einen Tiefpunkt. Ist f(x0)<0f''(x_0) < 0, einen Hochpunkt. Das spart dir das mühsame Vorzeichenwechsel-Prüfen!

Die zweite Ableitung verrät dir auch die Krümmung: f(x)>0f''(x) > 0 bedeutet linksgekrümmt (wie ein lächelnder Mund), f(x)<0f''(x) < 0 bedeutet rechtsgekrümmt.

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Extremwertprobleme klingen kompliziert, folgen aber immer demselben Schema: Zielfunktion aufstellen, Nebenbedingungen finden, alles in eine Variable umformen, ableiten und Extremstellen bestimmen.

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Funktionen bestimmen

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Bei den Nullstellen hast du verschiedene Methoden: Ausklammern, pq-Formel oder bei höheren Graden die Substitution. Symmetrie erkennst du an f(x)=f(x)f(-x) = f(x) (achsensymmetrisch) oder f(x)=f(x)f(-x) = -f(x) (punktsymmetrisch).

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Funktionenscharen und Ortskurven

Funktionenscharen sind Funktionen mit einem zusätzlichen Parameter aa. Jeder Wert von aa gibt dir eine andere Kurve aus der Familie aller möglichen Funktionen.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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