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Gebrochen Rationale Funktionen und Binomialverteilung: Spannende Beispiele und Lösungen für dich!

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Gebrochen Rationale Funktionen und Binomialverteilung: Spannende Beispiele und Lösungen für dich!
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Laura

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Diese Mathematikklausur unter Abiturbedingungen deckt wichtige Themen der Analysis und Stochastik ab. Sie besteht aus einem hilfsmittelfreien Teil A (60 Minuten) und einem Teil B mit Hilfsmitteln (165 Minuten). Die Aufgaben umfassen gebrochen rationale Funktionen, Integralrechnung, Binomialverteilung und Exponentialfunktionen.

Hauptpunkte:

  • Teil A: Aufgaben zu Funktionseigenschaften, Integralrechnung und Wahrscheinlichkeitsrechnung
  • Teil B: Vertiefte Analyseaufgaben zu e-Funktionen und Modellierung von Wachstumsprozessen
  • Schwerpunkte auf graphischer Interpretation und rechnerischer Problemlösung
  • Anwendung mathematischer Konzepte auf realitätsnahe Szenarien

25.9.2022

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15.02.2021
Name:
Klausur unter Abiturbedingungen 2022
Prüfungsteil A: Aufgaben ohne Hilfsmittel (max. 60 min)
Aufgabenstellungen:
10
12
14
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Seite 3: Lösungsansätze für Prüfungsteil A

Diese Seite enthält Lösungsansätze für die Aufgaben des hilfsmittelfreien Teils. Sie bietet Einblicke in die erwarteten Antworten und Begründungen.

Für Aufgabe a) werden die Eigenschaften der Funktion, die den Rheinverlauf modelliert, erläutert. Es wird erklärt, dass die Funktion mindestens vierten Grades sein sollte, da sie drei erkennbare Extrempunkte aufweist.

Vocabulary: Nullstellen gebrochen rationale Funktion und Extrempunkte sind zentrale Konzepte in dieser Aufgabe.

Bei Aufgabe b) werden die Aussagen über den Graphen der Ableitungsfunktion analysiert. Es wird erklärt, warum der Graph bei x = -3 einen Tiefpunkt hat und warum f(-2) > f(-1) falsch ist.

Highlight: Die Analyse der Ableitungsfunktion ermöglicht Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Ursprungsfunktion.

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Seite 1: Prüfungsteil A - Aufgaben ohne Hilfsmittel

Diese Seite enthält den Beginn des hilfsmittelfreien Teils der Klausur. Die Aufgaben konzentrieren sich auf die Analyse von Funktionsgraphen und deren Eigenschaften.

Highlight: Die Aufgaben erfordern ein tiefes Verständnis der Funktionsanalyse ohne den Einsatz von Hilfsmitteln.

In Aufgabe a) soll der Verlauf des Rheins bei Düsseldorf durch eine mathematische Funktion angenähert werden. Die Schüler müssen geeignete Werte für Funktionsgleichungen finden und den minimalen Grad der Funktion bestimmen.

Example: Der Flussverlauf wird durch Gleichungen wie f(a)=b, f'(c)=d und f''(e)=f modelliert, wobei die Schüler die Werte a bis f einsetzen müssen.

Aufgabe b) präsentiert den Graphen einer Ableitungsfunktion. Die Schüler müssen Aussagen über Extrempunkte und den Funktionsverlauf der Ursprungsfunktion treffen.

Vocabulary: Gebrochen rationale Funktionen Eigenschaften spielen hier eine wichtige Rolle bei der Analyse des Funktionsverhaltens.

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Seite 4: Fortsetzung der Lösungsansätze

Diese Seite setzt die Lösungsansätze für den hilfsmittelfreien Teil fort, mit Fokus auf die Integralrechnung und Wahrscheinlichkeitsaufgaben.

Für Aufgabe c) wird die Berechnung des bestimmten Integrals Schritt für Schritt durchgeführt. Das Ergebnis wird in Flächeneinheiten (FE) angegeben.

Example: Die Berechnung des Integrals ∫(2x³ + 5)dx von 1 bis 2 wird detailliert vorgeführt.

In Aufgabe d) wird ein Zufallsexperiment mit Kugeln beschrieben, das zur gegebenen Wahrscheinlichkeit passt. Außerdem wird erklärt, warum Diagramm (c) zur Binomialverteilung mit n=10 und p=0,6 gehört.

Highlight: Die Aufgabe demonstriert die praktische Anwendung der Binomialverteilung in der Wahrscheinlichkeitsrechnung.

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Seite 2: Fortsetzung Prüfungsteil A

Diese Seite setzt den hilfsmittelfreien Teil fort mit Aufgaben zur Integralrechnung und Wahrscheinlichkeitstheorie.

In Aufgabe c) müssen die Schüler begründen, warum bestimmte Funktionsvorschriften nicht zu einem gegebenen Graphen passen können. Anschließend soll ein bestimmtes Integral berechnet werden.

Definition: Ein bestimmtes Integral ist die Fläche zwischen der Funktionskurve und der x-Achse in einem festgelegten Intervall.

Aufgabe d) behandelt Wahrscheinlichkeitsrechnung. Die Schüler sollen ein Zufallsexperiment beschreiben, dessen Wahrscheinlichkeit durch einen gegebenen Term berechnet werden kann.

Example: Ein Beispiel für ein solches Experiment könnte das Ziehen von Kugeln aus einer Urne sein.

Zusätzlich müssen die Schüler das korrekte Diagramm einer Binomialverteilung identifizieren und ihre Wahl begründen.

Highlight: Die Aufgaben zur Binomialverteilung und zum Bernoulli-Experiment sind typische Stochastik Aufgaben im Abitur.

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Seite 5: Prüfungsteil B - Aufgaben mit Hilfsmitteln

Diese Seite markiert den Beginn des Prüfungsteils B, in dem Hilfsmittel erlaubt sind. Die Aufgaben konzentrieren sich auf vertiefte Analyseaufgaben.

Die erste Aufgabe behandelt eine Funktion f(x) = (x²-3) · e^x. Die Schüler sollen verschiedene Eigenschaften dieser Funktion untersuchen, einschließlich Nullstellen, waagerechter Tangenten, Extrempunkte und Verhalten für sehr kleine bzw. große x-Werte.

Vocabulary: Gebrochen rationale Funktion Definitionsbereich und Extremwertberechnung sind zentrale Themen dieser Aufgabe.

Die zweite Aufgabe modelliert das Wachstum von Glasfaseranschlüssen in Deutschland mit einer Exponentialfunktion. Die Schüler müssen die Funktion an gegebene Daten anpassen und Prognosen erstellen.

Highlight: Diese Aufgabe zeigt die praktische Anwendung mathematischer Modelle auf reale Wachstumsprozesse.

Die Kombination aus theoretischen Konzepten und praxisnahen Anwendungen macht diese Klausur zu einer umfassenden Prüfung des mathematischen Verständnisses auf Abiturniveau.

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Hauptpunkte:

  • Teil A: Aufgaben zu Funktionseigenschaften, Integralrechnung und Wahrscheinlichkeitsrechnung
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Seite 3: Lösungsansätze für Prüfungsteil A

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Für Aufgabe a) werden die Eigenschaften der Funktion, die den Rheinverlauf modelliert, erläutert. Es wird erklärt, dass die Funktion mindestens vierten Grades sein sollte, da sie drei erkennbare Extrempunkte aufweist.

Vocabulary: Nullstellen gebrochen rationale Funktion und Extrempunkte sind zentrale Konzepte in dieser Aufgabe.

Bei Aufgabe b) werden die Aussagen über den Graphen der Ableitungsfunktion analysiert. Es wird erklärt, warum der Graph bei x = -3 einen Tiefpunkt hat und warum f(-2) > f(-1) falsch ist.

Highlight: Die Analyse der Ableitungsfunktion ermöglicht Rückschlüsse auf die Eigenschaften der Ursprungsfunktion.

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Example: Der Flussverlauf wird durch Gleichungen wie f(a)=b, f'(c)=d und f''(e)=f modelliert, wobei die Schüler die Werte a bis f einsetzen müssen.

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Für Aufgabe c) wird die Berechnung des bestimmten Integrals Schritt für Schritt durchgeführt. Das Ergebnis wird in Flächeneinheiten (FE) angegeben.

Example: Die Berechnung des Integrals ∫(2x³ + 5)dx von 1 bis 2 wird detailliert vorgeführt.

In Aufgabe d) wird ein Zufallsexperiment mit Kugeln beschrieben, das zur gegebenen Wahrscheinlichkeit passt. Außerdem wird erklärt, warum Diagramm (c) zur Binomialverteilung mit n=10 und p=0,6 gehört.

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