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Extremwertaufgaben Übungen und Lösungen für Klasse 9, 11 und Abitur PDF

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Extremwertaufgaben/ Extremwertprobleme

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Extremwertaufgaben Übungen und Lösungen für Klasse 9, 11 und Abitur PDF

Extremwertaufgaben sind ein wichtiges Thema in der Mathematik, das sich mit der Optimierung von Funktionen unter bestimmten Bedingungen befasst. Diese Zusammenfassung bietet einen umfassenden Überblick über die Vorgehensweise bei Extremwertaufgaben und enthält ein detailliertes Beispiel zur Veranschaulichung.

• Die allgemeine Vorgehensweise bei Extremwertaufgaben umfasst sieben Schritte, von der Aufstellung der Hauptbedingung bis zur Angabe der Lösung.
• Ein praktisches Beispiel zur Minimierung des Materialbedarfs einer Dose mit vorgegebenem Volumen wird Schritt für Schritt durchgerechnet.
• Die Zusammenfassung enthält wichtige Formeln, Definitionen und Berechnungsmethoden für Extremwertaufgaben mit Nebenbedingungen.

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EXTREMWERTAUFGABEN andere Bezeichnungen: Extremwertprobleme, Optimierungsaufgaben Eine Extremwertaufgabe ist eine Frage-1 Problemstellung be

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Beispielaufgabe: Optimierung einer Dose

Auf dieser Seite wird ein konkretes Beispiel für eine Extremwertaufgabe vorgestellt. Es handelt sich um die Optimierung einer Dose, bei der das Volumen vorgegeben ist und der Materialbedarf minimiert werden soll.

Die Aufgabe lautet: Das Volumen einer Dose soll 330ml betragen. Dabei soll der Materialbedarf pro Dose durch eine günstige Formgebung minimiert werden. Gesucht sind die optimalen Werte für Radius r und Höhe h der Dose.

Die Lösung wird Schritt für Schritt nach der zuvor vorgestellten Methode durchgeführt:

  1. Hauptbedingung: Ar,hr,h = 2πrh + 2πr²
  2. Nebenbedingung: V = πr²h = 330
  3. Umformung der Nebenbedingung: h = 330 / πr2πr²
  4. Einsetzen in die Hauptbedingung: Arr = 2·330/r + 2πr²
  5. Extremwertberechnung durch Ableitung und Nullsetzen

Example: Die Zielfunktion lautet Arr = 660/r + 2πr². Durch Ableiten und Nullsetzen erhält man r ≈ 3,745.

Diese detaillierte Durchführung zeigt, wie Extremwertaufgaben Beispiele in der Praxis gelöst werden und ist besonders nützlich für Studierende, die Extremwertaufgaben mit Lösungen uni oder Extremwertaufgaben mit Nebenbedingungen Aufgaben und Lösungen suchen.

EXTREMWERTAUFGABEN andere Bezeichnungen: Extremwertprobleme, Optimierungsaufgaben Eine Extremwertaufgabe ist eine Frage-1 Problemstellung be

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Abschluss und Lösungsverifikation

Der letzte Teil der Aufgabe befasst sich mit der Verifikation der gefundenen Lösung und der Bestimmung der zweiten Variable. Dies ist ein wichtiger Schritt in Extremwertaufgaben, um sicherzustellen, dass die gefundene Lösung tatsächlich ein Minimum oder Maximum darstellt.

Zunächst wird bewiesen, dass der gefundene Wert r = 3,745 tatsächlich einen Tiefpunkt darstellt. Dies geschieht durch Berechnung der zweiten Ableitung und Einsetzen des r-Wertes:

A"rr = 1320/r³ + 4π A"3,7453,745 ≈ 37,7 > 0, was einen Tiefpunkt bestätigt.

Anschließend wird die zweite Variable h bestimmt, indem der gefundene r-Wert in die umgeformte Nebenbedingung eingesetzt wird:

h = 330 / π⋅3,7452π · 3,745² ≈ 7,49

Highlight: Die Funktion Ar,hr,h hat ein Minimum bei r = 3,745 cm und h = 7,49 cm.

Diese abschließende Verifikation und Bestimmung aller Variablen ist ein wesentlicher Bestandteil von Extremwertaufgaben mit Lösungen und wird oft in Extremwertaufgaben Arbeitsblatt oder Extremwertaufgaben mit Lösungen abitur pdf Materialien behandelt. Sie zeigt, wie wichtig es ist, die gefundene Lösung zu überprüfen und alle Aspekte der Aufgabe vollständig zu bearbeiten.

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Extremwertaufgaben sind ein wichtiges Thema in der Mathematik, das sich mit der Optimierung von Funktionen unter bestimmten Bedingungen befasst. Diese Zusammenfassung bietet einen umfassenden Überblick über die Vorgehensweise bei Extremwertaufgaben und enthält ein detailliertes Beispiel zur Veranschaulichung.

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Beispielaufgabe: Optimierung einer Dose

Auf dieser Seite wird ein konkretes Beispiel für eine Extremwertaufgabe vorgestellt. Es handelt sich um die Optimierung einer Dose, bei der das Volumen vorgegeben ist und der Materialbedarf minimiert werden soll.

Die Aufgabe lautet: Das Volumen einer Dose soll 330ml betragen. Dabei soll der Materialbedarf pro Dose durch eine günstige Formgebung minimiert werden. Gesucht sind die optimalen Werte für Radius r und Höhe h der Dose.

Die Lösung wird Schritt für Schritt nach der zuvor vorgestellten Methode durchgeführt:

  1. Hauptbedingung: Ar,hr,h = 2πrh + 2πr²
  2. Nebenbedingung: V = πr²h = 330
  3. Umformung der Nebenbedingung: h = 330 / πr2πr²
  4. Einsetzen in die Hauptbedingung: Arr = 2·330/r + 2πr²
  5. Extremwertberechnung durch Ableitung und Nullsetzen

Example: Die Zielfunktion lautet Arr = 660/r + 2πr². Durch Ableiten und Nullsetzen erhält man r ≈ 3,745.

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Abschluss und Lösungsverifikation

Der letzte Teil der Aufgabe befasst sich mit der Verifikation der gefundenen Lösung und der Bestimmung der zweiten Variable. Dies ist ein wichtiger Schritt in Extremwertaufgaben, um sicherzustellen, dass die gefundene Lösung tatsächlich ein Minimum oder Maximum darstellt.

Zunächst wird bewiesen, dass der gefundene Wert r = 3,745 tatsächlich einen Tiefpunkt darstellt. Dies geschieht durch Berechnung der zweiten Ableitung und Einsetzen des r-Wertes:

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h = 330 / π⋅3,7452π · 3,745² ≈ 7,49

Highlight: Die Funktion Ar,hr,h hat ein Minimum bei r = 3,745 cm und h = 7,49 cm.

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Einführung in Extremwertaufgaben

Dieser Abschnitt führt in das Konzept der Extremwertaufgaben ein, die auch als Extremwertprobleme oder Optimierungsaufgaben bekannt sind. Es wird eine allgemeine Vorgehensweise in sieben Schritten vorgestellt, die bei der Lösung solcher Aufgaben angewendet werden kann.

Definition: Eine Extremwertaufgabe ist eine Problemstellung, bei der etwas unter einer bestimmten Bedingung maximiert oder minimiert werden soll.

Die sieben Schritte zur Lösung von Extremwertaufgaben sind:

  1. Aufstellung der Hauptbedingung
  2. Aufstellung der Nebenbedingung
  3. Umformung der Nebenbedingung
  4. Einsetzen der Nebenbedingung in die Hauptbedingung
  5. Berechnung des Extremwerts
  6. Bestimmung der zweiten Variable
  7. Angabe der Lösung

Highlight: Bei der Berechnung des Extremwerts ist es wichtig zu beachten, dass bei einer Maximierung ein Hochpunkt f"(xf"(x < 0) und bei einer Minimierung ein Tiefpunkt f"(xf"(x > 0) gesucht wird.

Diese strukturierte Vorgehensweise bildet die Grundlage für die Lösung von Extremwertaufgaben mit Lösungen, wie sie oft in Extremwertaufgaben Übungen mit Lösungen PDF oder Extremwertaufgaben mit Lösungen Klasse 11 PDF zu finden sind.

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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.

Stefan S

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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.

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Lena M

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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🫶🏼

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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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Sudenaz Ocak

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