Lösung Aufgabe P1: 1. Bestimmung der Strecke : Kongruenz (Deckungsgleichheit) der Rechtecke ABCD und BEFG. 2. Bestimmung der Strecke :
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- Dagmar Glöckner
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1 Lösung Aufgabe P1: 1. Bestimmung der Strecke : Kongruenz (Deckungsgleichheit) der Rechtecke ABCD und BEFG 2. Bestimmung der Strecke : 3. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck 1 von 51
2 4. Berechnung der Strecke : 5. Berechnung der Rechtecksfläche : siehe hellblaues Rechteck 6. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im grünen rechtwinkligen Teildreieck 2 von 51
3 Seiten tauschen 7. Berechnung der Dreiecksfläche : siehe grünes Dreieck 8. Berechnung der Vierecksfläche : siehe blaues Viereck 3 von 51
4 Lösung Aufgabe P2: 1. Berechnung der Höhe der Pyramidenseitenfläche : Tangensfunktion im gelben rechtwinkligen Dreieck 2. Berechnung der Pyramidenoberfläche : Oberflächenformel für die quadratische Pyramide 3. Berechnung der Grundflächendiagonalen e : Pythagoras im 4 von 51
5 hellblauen rechtwinkligen Teildreieck in der Grundfläche 4. Berechnung der Pyramidenhöhe h : Pythagoras im grünen rechtwinkligen Dreieck Seiten tauschen 5. Berechnung der Schnittfläche : Flächenformel für das magentafarbene Dreieck 5 von 51
6 6. Berechnung der Restkörper-Oberfläche : 6 von 51
7 Lösung Aufgabe P3: 1. Berechnung der Dreiecksgrundseite a : Sinusfunktion im gelben rechtwinkligen Dreieck Seiten tauschen 2. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im gelben rechtwinkligen Dreieck Seiten tauschen 7 von 51
8 3. Berechnung der Grundfläche G: Flächenformel für das hellblaue Grunddreieck 4. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im grünen rechtwinkligen Dreieck 8 von 51
9 Seiten tauschen 5. Berechnung der Strecke : Die Länge des Streckenzuges RSTU ist gegeben 6. Berechnung der Prismenhöhe h: Die Seitenfläche ist ein Rechteck: Pythagoras im orangefarbenen rechtwinkligen Dreieck 9 von 51
10 7. Berechnung des Prismenvolumens : Volumenformel des Prismas 10 von 51
11 Lösung Aufgabe P4: 1. Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für die Ausfahrt des ersten Autos: Insgesamt befinden sich 85 Autos in dem Parkhaus. Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten für die Ausfahrt des ersten Autos: 2. Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für die Ausfahrt des zweiten Autos: Nach der Ausfahrt des ersten Autos befinden sich nur noch 84 Autos im Parkhaus. Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten für die Ausfahrt des zweiten Autos: 3. Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für die Ausfahrt zweier Autos mit gleicher Farbe: 11 von 51
12 Antwort: Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Autos mit derselben Farbe rausfahren, beträgt 44,34%. 4. Berechnung der Wahrscheinlichkeiten für die Ausfahrt, dass mindestens eines der beiden ausfahrenden Autos eine grüne Plakette hat: Antwort: Die Wahrscheinlichkeit, dass bei der Ausfahrt mindestens ein Auto eine grüne Plakette hat, beträgt 84,29%. 12 von 51
13 Lösung Aufgabe P5: Zum Lösen linearer Gleichungssysteme mit 2 Variablen stehen drei Verfahren zur Auswahl: Gleichsetzungsverfahren, Einsetzungsverfahren und Additionsverfahren. Bei dieser Aufgabe wird das Gleichsetzverfahren angewandt, allerdings muss man die Gleichungen zuerst umformen! 1. Berechnung der Variablen y: Klammer ausmultiplizieren Minusklammer auflösen Zusammenfassen Klammer ausmultiplizieren Seiten tauschen 13 von 51
14 2. Berechnung der Variablen x: y = -1 in (1) einsetzen: Multiplikation zweier negativer Zahlen Minusklammer auflösen Klammer ausmultiplizieren Minusklammer auflösen Zusammenfassen 14 von 51
15 Lösung Aufgabe P6: 1. Ablesen der Koordinaten aus dem Schaubild: 2.a Bestimmung der Koordinaten von durch Argumentation: Die Symmetrieachse der Parabel ist eine Parallele zur y-achse. hat zu dieser Symmetrieachse den Abstand 2. Also hat auch den Abstand 2 von der Symmetrieachse. Da die Symmetrieachse die x-achse im Punkt schneidet, ergibt sich für den Schnittpunkt. 2.b Bestimmung der Koordinaten von durch Berechnung: 1. Berechnung der Funktionsgleichung der Parabel: Scheitelgleichung Scheitelkoordinaten einsetzen 2. binomische Formel Zusammenfassen 2. Berechnung der Schnittpunkte der Parabel mit der x-achse: Lösung zweier Gleichungen mit zwei Unbekannten x und y durch das Gleichsetzverfahren Normalform p und q bestimmen 15 von 51
16 Lösungsformel 3. Bestimmung der Geradengleichung g: Allgemeine Geradengleichung siehe gelbes Steigungsdreieck Koordinaten von in die Geradengleichung einsetzen Seiten tauschen 4. Berechnung des 2. Schnittpunktes Q von p und q: Lösung zweier Gleichungen mit zwei Unbekannten x und y durch das Gleichsetzverfahren 16 von 51
17 Normalform p und q bestimmen Lösungsformel x = 7 in (2) einsetzen 17 von 51
18 Lösung Aufgabe P7: 1. Strichliste: Euro Anzahl 2. Rangliste: Schüler Euro Bestimmung der Kennwerte: min = 0 max = 60 = 15 z = 25 = 35 Schüler Euro min z max 4. Boxplot: Vier weitere Schülerinnen und Schüler der 9a wurden nachträglich befragt. Sie erhalten folgende Taschengeldbeträge: 10, 20, 30 und Neue Strichliste: Euro Anzahl 6. Neue Rangliste: Schüler von 51
19 Euro Bestimmung der Neuen Kennwerte: min = 0 max = 60 = 15 z = 25 = 35 Schüler Euro min z max 8. Boxplot: Antwort: Der Boxplot verändert sich nicht, weil man die gleichen Kennwerte erhält. Alternativ zur neuen Berechnung der Kennwerte Antwort durch Argumentation: Die Kennwerte ändern sich nicht, da zum ersten, zweiten, dritten und vierten Quartil der Daten jeweils ein Wert dazukommt. Damit ändert sich auch der Boxplot nicht. Antwort: Der Boxplot verändert sich nicht, weil man die gleichen Kennwerte erhält. 19 von 51
20 Lösung Aufgabe P8: 1. Berechnung der Windenergie 2010: Grundformel Gesamtenergieverbrauch 2010 Prozentsatz Windenergie Seiten tauschen Antwort: Die in Deutschland im Jahre 2010 erzeugte Windenergie beträgt 136 PJ. 2. Berechnung des prozentualen Anteils der Biomasse an den erneuerbaren Energien: Grundformel Gesamtenergieverbrauch 2010 Prozentsatz Erneurbare Energie Seiten tauschen erzeugte Erneuerbare Energie 2010 Grundformel Gesamtenergieverbrauch 2010 Prozentsatz Biomasse Seiten tauschen erzeugte Energie durch Biomasse 2010 Grundformel erzeugte Erneuerbare Energie 2010 erzeugte Energie durch Biomasse von 51
21 Antwort: Der prozentuale Anteil der Biomasse an der 2010 erzeugten erneuerbaren Energie beträgt 70,6%. 3. Berechnung des Mittelpunktwinkels für Wasserkraft 2010: Gesamtenergieverbrauch 2010 Wasserkraft Antwort: Der Mittelspunktwinkel für Wasserkraft müsste 2,9 o betragen. 21 von 51
22 Lösung Aufgabe W1a: 1. Berechnung der Trapezhöhe h : Sinusfunktion im rechtwinkligen gelben Dreieck Seiten tauschen 2. Berechnung der Trapezfläche : Flächenformel für das hellblaue Trapez 3. Berechnung der Strecke : Flächenformel für das grüne Dreieck 4. Berechnung der Strecke : 22 von 51
23 Kosinusfunktion im rechtwinkligen gelben Dreieck Seiten tauschen 5. Berechnung der Strecke : 6. Berechnung der Strecke : 7. Berechnung der Strecke : Pythagoras im orangefarbenen Dreieck 23 von 51
24 24 von 51
25 Lösung Aufgabe W1b: 1. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im rechtwinkligen gelben Dreieck Seiten tauschen Plätze tauschen Zusammenfassen Zusammenfassen Plätze tauschen Zusammenfassen 2. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im rechtwinkligen gelben Dreieck Seiten tauschen Zusammenfassen 25 von 51
26 3. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im rechtwinkligen hellblauen Dreieck Seiten tauschen Plätze tauschen Zusammenfassen Zusammenfassen Plätze tauschen Zusammenfassen 4. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion 26 von 51
27 im rechtwinkligen grünen Dreieck Seiten tauschen Plätze tauschen Zusammenfassen 5. Berechnung der Strecke : Pythagoras im rechtwinkligen grünen Dreieck Plätze tauschen Zusammenfassen Zusammenfassen Plätze tauschen Zusammenfassen Plätze tauschen 6. Berechnung der Strecke : 27 von 51
28 7. Berechnung der Strecke : Pythagoras im orangefarbenen Dreieck Plätze tauschen Zusammenfassen Zusammenfassen Plätze tauschen 28 von 51
29 Lösung Aufgabe W2a: 1. Berechnung der Kegelhöhe : Volumensformel Kegel Zusammenfassen Seiten tauschen 2. Berechnung der Strecke : 29 von 51
30 3. Berechnung der Kegelhöhe : siehe Aufgabenstellung 4. Berechnung des Kegelradius : 2. Strahlensatz 30 von 51
31 5. Berechnung der Kegelmantellinie : Pythagoras im rechtwinkligen grünen Dreieck 6. Berechnung des Kegelmantels : Formel für den Kegelmantel 31 von 51
32 7. Berechnung der Kegelmantellinie : 2. Strahlensatz 8. Berechnung des Kegelmantels : Formel für den Kegelmantel 32 von 51
33 9. Berechnung des prozentualen Anteils Ps: 33 von 51
34 Lösung Aufgabe W2b: 1. Berechnung der Pyramiden-Grundkante a: Volumensformel quadratische Pyramide Seiten tauschen 2. Berechnung der Grundseiten-Diagonalen d: Formel der Diagonalen eines Quadrates 34 von 51
35 3. Berechnung der Pyramiden- Seitenkante s: Pythagoras im rechtwinkligen hellblauen Dreieck 4. Berechnung des Winkels : Sinusfunktion im rechtwinkligen grünen Dreieck 35 von 51
36 5. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im rechtwinkligen orangefarbenen Dreieck 6. Berechnung der Strecke : 36 von 51
37 7. Berechnung des Winkels : Sinusfunktion im rechtwinkligen hellblauen Dreieck 8. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im rechtwinkligen magentafarbenen Dreieck 37 von 51
38 Seiten tauschen 38 von 51
39 Lösung Aufgabe W3a: 1. Berechnung der Schnittpunkte von Parabel und Gerade : Gleichsetzungsverfahren Normalform p und q bestimmen Lösungsformel 39 von 51
40 x 1 =3 in I einsetzen x 2 =-2 in I einsetzen 2. Berechnung der Funktionsgleichung der Parabel : Allgemeine Parabelgleichung Punktkoordinaten einsetzen 40 von 51
41 Seiten tauschen Gleichsetzungsverfahren p = (-2) in II'' einsetzen 3. Berechnung der Koordinaten des Scheitelpunktes von : quadratische Ergänzung Scheitelform 41 von 51
42 4. Nachweis: Viereck ist ein Parallelogramm: In einem Viereck gilt: Wenn gegenüberliegende Seiten gleich lang sind, dann handelt es sich um ein Parallelogramm. 42 von 51
43 43 von 51
44 Lösung Aufgabe W3b: 1. Berechnung der Funktionsgleichung der Parabel p : Scheitelpunkt der Parabel p Scheitelform der Funktionsgleichung Koordinaten einsetzen Seiten tauschen 1. binomische Formel 2. Berechnung der Koordinaten der Nullstelle : Funktionsgleichung Koordinaten einsetzen Normalform p und q 44 von 51
45 bestimmen Lösungsformel 3. Berechnung der Koordinaten des Punktes R: Funktionsgleichung Koordinaten einsetzen 45 von 51
46 4. Berechnung des Flächeninhalts Dreieck : 46 von 51
47 47 von 51
48 Lösung Aufgabe W4a: 1. Berechnung des Erwartungswertes: Der Erwartungswert berechnet sich nach folgender Formel: wobei darstellen. Für unsere Aufgabe gibt es n = 3 mögliche Ereignisse. 1. Glücksrad bleibt auf Rot stehen 2. Glücksrad bleibt auf Gelb stehen 3. Glücksrad bleibt auf Blau Das Experiment wird durch einen Ereignisbaum dargestellt. Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: Es ergeben sich folgende Gewinnwerte: bleibt das Rad auf Rot stehen, hat man einen Gewinn von 4, muß aber den Kaufpreis von 2 abziehen bleibt das Rad auf Gelb stehen, hat man einen Gewinn von 1,50, + 2-0,50 48 von 51
49 muß aber den Kaufpreis von 2 abziehen bleibt das Rad auf Blau stehen, hat man einen Gewinn von 0,60, muß aber den Kaufpreis von 2 abziehen - 1,40 Antwort: Der Erwartungswert beträgt - 0, Berechnung eines möglichen Gewinnplans: Möchte man den zu erwartenden Gewinn pro Spiel verdoppeln, so muss der Erwartungswert - 0,50 betragen. Wir berechnen den Gewinn von Rot, d.h. der Gewinn von Rot ist gleich x. Seiten tauschen Antwort: Ein möglicher Gewinnplan wäre: 49 von 51
50 Farbe Gewinn Rot 3,00 Gelb 1,50 Blau 0,60 Abschlusspruefung Realschule Mathematik von 51
51 Lösung Aufgabe W4b: 1. Berechnung der Funktionsgleichung der Parabel p : Allgemeine Funktionsgleichung der Parabel Koordinaten einsetzen Seiten tauschen Koordinaten einsetzen 2. Berechnung der Strecke : Funktionsgleichung der Parabel Funktionsgleichung der Parabel Koordinaten einsetzen Antwort: Wenn das Fahrzeug in der Mitte fährt, hat es an der oberen Seitenkante noch 43 cm Spielraum zur Wand des Brückenbogens. 51 von 51
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