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1.204

2. Dez. 2025

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Verständliche Erklärung zu Extremwertproblemen

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lernzettelforfree

@lernzettelforfree

Extremwertprobleme sind überall im Alltag - vom Bau der sparsamsten... Mehr anzeigen

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Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
max. Fläche
nur 400m Zaun
HB: A (a, b) = a.b
NB: U(a, b) = 2

Typische Extremwertprobleme - Die Basics

Extremwertprobleme begegnen dir ständig im echten Leben! Stell dir vor, du willst mit 400m Zaun die größte Fläche umzäunen oder mit wenig Material eine Dose bauen, die trotzdem viel Inhalt hat.

Die drei klassischen Beispiele zeigen dir das Prinzip: Du hast immer eine Hauptbedingung (was soll maximal werden?) und eine Nebenbedingung (was begrenzt dich?). Bei der Fläche willst du A(a,b) = a·b maximieren, aber dein Zaun ist begrenzt durch U(a,b) = 2a+ba+b = 400m.

Das Coole dabei: Durch geschicktes Umformen bekommst du am Ende eine Zielfunktion mit nur noch einer Variable. Aus A(a,b) = a·b wird dann A(a) = a200a200-a, weil du b = 200-a aus der Nebenbedingung gewinnst.

Merktipp: Jedes Extremwertproblem hat das gleiche Muster - HB und NB finden, dann kombinieren!

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
max. Fläche
nur 400m Zaun
HB: A (a, b) = a.b
NB: U(a, b) = 2

So gehst du systematisch vor

Extremwertprobleme löst du am besten mit einem festen Plan, der immer funktioniert. Das nimmt dir die Angst vor kompliziert aussehenden Aufgaben!

Schritt 1-2: Zuerst stellst du die Hauptbedingung auf (was soll optimal werden?) und findest die Nebenbedingung im Aufgabentext. Schritt 3: Du stellst die Nebenbedingung nach einer Variable um und setzt sie in die Hauptbedingung ein - fertig ist deine Zielfunktion!

Schritt 4-5: Jetzt kommt der mathematische Teil: Du untersuchst die Zielfunktion auf Extremstellen mit der ersten Ableitung. Am Ende bestimmst du alle fehlenden Werte und achtest auf Randwerte - die können manchmal die echte Lösung sein!

Profi-Tipp: Die Zielfunktion zu finden ist meist der schwierigste Teil - danach läuft's wie normale Kurvendiskussion!

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
max. Fläche
nur 400m Zaun
HB: A (a, b) = a.b
NB: U(a, b) = 2

Dreieck unter Funktionsgraph - Schritt für Schritt

Hier siehst du ein typisches Beispiel: Ein Dreieck soll unter dem Funktionsgraphen f(x) = -1/6·x² + 4,5 maximale Fläche haben. Der Punkt P(u|f(u)) bestimmt dabei die Dreiecksgröße.

Die Lösung entwickelt sich logisch: Hauptbedingung ist A = ½·g·h für die Dreiecksfläche. Die Nebenbedingung sagt uns, dass P auf dem Graphen liegt, also g = u und h = f(u). Eingesetzt ergibt das die Zielfunktion A₁(u) = -1/12·u³ + 2,25u.

Der Rechenteil: A'₁(u) = -¼u² + 2,25 = 0 liefert u₁ = 3 und u₂ = -3. Da wir im ersten Quadranten sind, nehmen wir u₁ = 3. Die zweite Ableitung A''₁(3) = -3/2 < 0 bestätigt das Maximum.

Das Ergebnis: P(3|3) gibt die größte Dreiecksfläche. Siehst du? Systematisches Vorgehen macht auch komplexere Aufgaben machbar!

Achtung: Bei Funktionsgraphen immer prüfen, in welchem Quadranten du arbeitest!

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
max. Fläche
nur 400m Zaun
HB: A (a, b) = a.b
NB: U(a, b) = 2

Das gleiche Beispiel - nochmal sauber durchgerechnet

Manchmal hilft es, die gleiche Aufgabe zweimal zu sehen! Hier ist der Dreieck-unter-Graph-Fall nochmal komplett durchgerechnet, damit du das Muster wirklich verstehst.

Setup: f(x) = -1/6·x² + 4,5 im ersten Quadranten, maximale Dreiecksfläche gesucht. Hauptbedingung A = ½·g·h, Nebenbedingung durch die Koordinaten von P: g = u und h = f(u).

Die Rechnung: Einsetzen gibt A₁(u) = ½·u·1/6u2+4,5-1/6·u² + 4,5 = -1/12·u³ + 2,25u. Ableiten: A'₁(u) = -¼u² + 2,25 = 0 führt zu u₁ = 3, u₂ = -3. Wegen erstem Quadranten ist u = 3 richtig.

Check und Ergebnis: A''₁(3) = -3/2 < 0 bestätigt das Maximum. Y-Koordinate: f(3) = 3, also P(3|3). Das größte Problem bei solchen Aufgaben? Die Zielfunktion richtig aufstellen!

Erfolgsgeheimnis: Übung macht den Meister - nach ein paar Aufgaben erkennst du die Muster sofort!

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
max. Fläche
nur 400m Zaun
HB: A (a, b) = a.b
NB: U(a, b) = 2


Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

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Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.

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4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

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

iOS user

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

Android user

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

iOS user

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

Android user

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

iOS user

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

Android user

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

Android user

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

Android user

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

iOS user

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

Android user

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

iOS user

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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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 ☺️

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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

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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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Verständliche Erklärung zu Extremwertproblemen

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Extremwertprobleme sind überall im Alltag - vom Bau der sparsamsten Dose bis zum größten Pool mit begrenztem Material. Du lernst hier, wie man mathematisch das Maximum oder Minimum findet, wenn bestimmte Bedingungen gegeben sind.

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
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nur 400m Zaun
HB: A (a, b) = a.b
NB: U(a, b) = 2

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Typische Extremwertprobleme - Die Basics

Extremwertprobleme begegnen dir ständig im echten Leben! Stell dir vor, du willst mit 400m Zaun die größte Fläche umzäunen oder mit wenig Material eine Dose bauen, die trotzdem viel Inhalt hat.

Die drei klassischen Beispiele zeigen dir das Prinzip: Du hast immer eine Hauptbedingung (was soll maximal werden?) und eine Nebenbedingung (was begrenzt dich?). Bei der Fläche willst du A(a,b) = a·b maximieren, aber dein Zaun ist begrenzt durch U(a,b) = 2a+ba+b = 400m.

Das Coole dabei: Durch geschicktes Umformen bekommst du am Ende eine Zielfunktion mit nur noch einer Variable. Aus A(a,b) = a·b wird dann A(a) = a200a200-a, weil du b = 200-a aus der Nebenbedingung gewinnst.

Merktipp: Jedes Extremwertproblem hat das gleiche Muster - HB und NB finden, dann kombinieren!

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
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Schritt 1-2: Zuerst stellst du die Hauptbedingung auf (was soll optimal werden?) und findest die Nebenbedingung im Aufgabentext. Schritt 3: Du stellst die Nebenbedingung nach einer Variable um und setzt sie in die Hauptbedingung ein - fertig ist deine Zielfunktion!

Schritt 4-5: Jetzt kommt der mathematische Teil: Du untersuchst die Zielfunktion auf Extremstellen mit der ersten Ableitung. Am Ende bestimmst du alle fehlenden Werte und achtest auf Randwerte - die können manchmal die echte Lösung sein!

Profi-Tipp: Die Zielfunktion zu finden ist meist der schwierigste Teil - danach läuft's wie normale Kurvendiskussion!

Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
max. Fläche
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Hier siehst du ein typisches Beispiel: Ein Dreieck soll unter dem Funktionsgraphen f(x) = -1/6·x² + 4,5 maximale Fläche haben. Der Punkt P(u|f(u)) bestimmt dabei die Dreiecksgröße.

Die Lösung entwickelt sich logisch: Hauptbedingung ist A = ½·g·h für die Dreiecksfläche. Die Nebenbedingung sagt uns, dass P auf dem Graphen liegt, also g = u und h = f(u). Eingesetzt ergibt das die Zielfunktion A₁(u) = -1/12·u³ + 2,25u.

Der Rechenteil: A'₁(u) = -¼u² + 2,25 = 0 liefert u₁ = 3 und u₂ = -3. Da wir im ersten Quadranten sind, nehmen wir u₁ = 3. Die zweite Ableitung A''₁(3) = -3/2 < 0 bestätigt das Maximum.

Das Ergebnis: P(3|3) gibt die größte Dreiecksfläche. Siehst du? Systematisches Vorgehen macht auch komplexere Aufgaben machbar!

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Setup: f(x) = -1/6·x² + 4,5 im ersten Quadranten, maximale Dreiecksfläche gesucht. Hauptbedingung A = ½·g·h, Nebenbedingung durch die Koordinaten von P: g = u und h = f(u).

Die Rechnung: Einsetzen gibt A₁(u) = ½·u·1/6u2+4,5-1/6·u² + 4,5 = -1/12·u³ + 2,25u. Ableiten: A'₁(u) = -¼u² + 2,25 = 0 führt zu u₁ = 3, u₂ = -3. Wegen erstem Quadranten ist u = 3 richtig.

Check und Ergebnis: A''₁(3) = -3/2 < 0 bestätigt das Maximum. Y-Koordinate: f(3) = 3, also P(3|3). Das größte Problem bei solchen Aufgaben? Die Zielfunktion richtig aufstellen!

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Typische Beispiele für Extremwert probleme:
1) Fläche Seitenlänge begrenzt
a
b
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Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

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4.9/5

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4.8/5

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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

iOS user

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

Android user

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

iOS user

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

Android user

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

iOS user

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

Android user

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

Android user

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

Android user

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

iOS user

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

Android user

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

iOS user

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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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