Lösung Aufgabe P1: 1. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck ADE
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- Klara Berg
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1 Lösung Aufgabe P1: 1. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck ADE 2. Berechnung des Winkels : Tangensfunktion im hellblauen rechtwinkligen Teildreieck CDE 1 von 61
2 3. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im hellblauen rechtwinkligen Teildreieck CDE 2 von 61
3 4. Berechnung des Winkels : Gestreckter Winkel im Punkt E 5. Berechnung der Strecke : Kosinussatz im grünen rechtwinkligen Teildreieck BCE Seiten tauschen 3 von 61
4 6. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im grünen rechtwinkligen Teildreieck BCE Seiten tauschen 7. Berechnung des Umfangs : 4 von 61
5 Lösung Aufgabe P1: 1. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck ABC Seiten tauschen 2. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck ABC Seiten tauschen 5 von 61
6 3. Berechnung der Strecke : M ist Mittelpunkt von 4. Berechnung des Winkels : Winkelsumme im blauen rechtwinkligen Teildreieck ADM 5. Berechnung des Winkels : Scheitelwinkel im Punkt M 6 von 61
7 6. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im grünen rechtwinkligen Teildreieck MCE Seiten tauschen 7. Berechnung der Strecke : 7 von 61
8 8. Berechnung des Winkels : Winkelsumme im gelben rechtwinkligen Teildreieck ABC 9. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im orangefarbenen rechtwinkligen Teildreieck BDE Seiten tauschen 8 von 61
9 9 von 61
10 Lösung Aufgabe P1: 1. Berechnung der Grundseite a: Sinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck Seiten tauschen 2. Berechnung der Höhe der Seitenfläche : Kosinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck Seiten tauschen 10 von 61
11 3. Berechnung der Pyramidenhöhe h: Pythagoras im blauen rechtwinkligen Teildreieck 4. Berechnung des Pyramidenvolumens : Volumensformel der quadratischen Pyramide 11 von 61
12 5. Berechnung des Kugelvolumens : 6. Berechnung des Kugelradius : Volumensformel der Kugel Seiten tauschen 12 von 61
13 Lösung Aufgabe P4: 1.a Bestimmung der Funktionsgleichung der Parabel p durch Argumentation: Die Symmetrieachse der Parabel ist eine Parallele zur y-achse. hat zu dieser Symmetrieachse den Abstand 3. Also hat der Scheitel S den Abstand 9 von der x-achse. Scheitelgleichung Scheitelkoordinaten einsetzen 2. binomische Formel Zusammenfassen 1.b Bestimmung der Funktionsgleichung der Parabel p durch Berechnung: Allgemeine Parabelgleichung einsetzen einsetzen Lösung zweier Gleichungen mit zwei Unbekannten p und q durch das Einsetzverfahren Seiten tauschen Zusammenfassen Seiten tauschen 13 von 61
14 Zusammenfassen 2. Bestimmung der Geradengleichung g: Allgemeine Geradengleichung Koordinaten von in die Geradengleichung einsetzen Seiten tauschen 3. Berechnung der Schnittpunkte von p und q: Lösung zweier Gleichungen mit zwei Unbekannten x und y durch das Gleichsetzverfahren in II einsetzen in II einsetzen 14 von 61
15 15 von 61
16 Lösung Aufgabe P5: Bestimmung der Definitionsmenge: 1. Nenner 2. Nenner 3. Nenner Bestimmung des Hauptnenners: Hauptnenner: Bestimmung der Lösungsmenge: gleiche Faktoren ausklammern 16 von 61 im Zähler und Nenner gleiche Faktoren kürzen
17 Zusammenfassen Normalform einer quadratischen Gleichung p und q bestimmen Lösungsformel in der Definitionsmenge enthalten in der Definitionsmenge nicht enthalten 17 von 61
18 Lösung Aufgabe P6: 1. Bestimmung der Kennwerte: min = 1 Pkt max = 20 Pkt = 7 Pkt z = 12 Pkt = 14 Pkt 2. Vervollständigung der Rangliste anhand der Kennwerte: Rangplatz Punkte z max 3. Vervollständigung der Rangliste anhand des arithmetischen Mittels: Die erreichte Gesamtpunktzahl beträgt 170. Die Summe der erreichten Punkte in der ergänzten Rangliste beträgt 153. Es fehlen also noch 17 Punkte. Antwort: Auf Rangplatz 14 könnte 14 Pkt oder 15 Pkt oder 16 Pkt stehen. Dies ergibt für Rangplatz 3 3 Pkt oder 2 Pkt oder 1 Pkt. Rangplatz Punkte Paulines Behauptung: Pauline hat Recht. 18 von 61
19 Schüler mit Rangplatz 9 bis 17, das sind 9 Schüler, haben mehr als 10 Punkte. 9 ist mehr als die Hälfte von von 61
20 Lösung Aufgabe P7: 1. Berechnung der Anzahl der kontrollierten Zweiräder: Grundformel Anzahl aller kontrollierten Fahrzeuge Prozentsatz Zweiräder Seiten tauschen Antwort: Es wurden 96 Zweiräder kontrolliert. 2. Berechnung der Anzahl der zeitweiligen Fahrverbote für Pkw-Fahrer: Grundformel Anzahl aller kontrollierten Fahrzeuge Prozentsatz Pkw-Fahrer Seiten tauschen 480 Pkw-Fahrer wurden kontrolliert 60 Pkw-Fahrer überschritten die zulässige Höchstgeschwindigkeit Anzahl der zu schnellen Pkw-Fahrer Prozentsatz Fahrverbot Seiten tauschen 20 von 61
21 Antwort: 3 Pkw-Fahrern droht ein zeitweiliges Fahrverbot. 21 von 61
22 Lösung Aufgabe P8: 1. Vervollständigung des Baumdiagramms: Die Wahrscheinlichkeit für Kugel mit der Beschriftung 1 besagt, dass 11 von den 50 Kugeln eine 1 tragen. Die Wahrscheinlichkeit für Kugel mit der Beschriftung 2 besagt, dass 17 von den 50 Kugeln eine 2 tragen. Das bedeutet, dass 22 Kugeln mit der 3 beschriftet sind. Die Wahrscheinlichkeit dass beim ersten Ziehen eine 3 gezogen wird beträgt also. Wird beim ersten Ziehen eine 1 ohne Zurücklegen gezogen, so befinden sich in dem Behälter 49 Kugeln. Davon tragen 10 die 1, 17 die 2 und 22 die 3. Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: 22 von 61
23 Wird beim ersten Ziehen eine 2 ohne Zurücklegen gezogen, so befinden sich in dem Behälter 49 Kugeln. Davon tragen 11 die 1, 16 die 2 und 22 die 3. Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: Wird beim ersten Ziehen eine 3 ohne Zurücklegen 23 von 61
24 gezogen, so befinden sich in dem Behälter 49 Kugeln. Davon tragen 11 die 1, 17 die 2 und 21 die 3. Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: 2. Berechnung der Wahrscheinlichkeit zwei Kugeln mit der gleichen Zahl zu ziehen: Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: Antwort: Die Wahrscheinlichkeit, zwei Kugeln mit der gleichen Zahl zu ziehen, beträgt 34,4%. 24 von 61
25 3. Berechnung der Wahrscheinlichkeit zwei Kugeln zu ziehen, bei denen die erste Zahl größer ist als die zweite: Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: Antwort: Die Wahrscheinlichkeit zwei Kugeln zu ziehen, bei denen die erste Zahl größer ist als die zweite, beträgt 32,8%. 25 von 61
26 Lösung Aufgabe W1a: 1. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck ABF 2. Berechnung der Strecke : Parallele Seiten im Rechteck ABCD 3. Berechnung des Winkels : Winkelsumme 26 von 61
27 4. Berechnung des Winkels : Winkelsumme im hellgrauen Teildreieck ADE. Da ist gleichschenklig und somit die Basiswinkel gleich groß. 5. Berechnung des Winkels : Winkelsumme 6. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im grünen rechtwinkligen 27 von 61
28 Teildreieck DEG Seiten tauschen 7. Berechnung der Strecke : 8. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im rechtwinkligen grünen Teildreieck DEG Seiten tauschen 28 von 61
29 9. Berechnung der Strecke : Satz des Pythagoras im hellblauen rechtwinkligen Teildreieck CEG 29 von 61
30 Lösung Aufgabe W1b: 1. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im gelben rechtwinkligen Dreieck ABC Bruch erweitern, damit Nenner rational wird Bruch kürzen 2. Berechnung der Dreiecksfläche : Flächenformel für rechtwinkliges Dreieck Bruch kürzen Plätze tauschen Zusammenfassen 3. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im gelben rechtwinkligen Dreieck ABC 30 von 61
31 4. Berechnung der Strecke : M ist Mittelpunkt von 5. Berechnung der Strecke : Tangensfunktion im blauen rechtwinkligen Teildreieck ADM Seiten tauschen Plätze tauschen Zusammenfassen 6. Berechnung der Dreiecksfläche : Flächenformel für rechtwinkliges Dreieck Bruch kürzen Plätze tauschen Zusammenfassen 31 von 61
32 7. Berechnung des Winkels : Abschlusspruefung Realschule Mathematik 2014 Winkelsumme im gelben rechtwinkligen Dreieck ABC 8. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im rechtwinkligen hellgrauen Teildreieck BCE Seiten tauschen Plätze tauschen Zusammenfassen 9. Berechnung der Strecke : Kosinusfunktion im rechtwinkligen hellgrauen Teildreieck BCE Seiten tauschen Plätze tauschen Zusammenfassen 10. Berechnung der Dreiecksfläche : Flächenformel für rechtwinkliges Dreieck Plätze tauschen 32 von 61
33 Zusammenfassen 11. Berechnung der Fläche A: Gemeinsamen Faktor ausklammern Brüche durch Erweitern gleichnamig machen Brüche subtrahieren 33 von 61
34 Lösung Aufgabe W2a: 1. Berechnung des Winkels : 2. Berechnung des Umkreisradius r: Sinusfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck 3. Berechnung der Strecke : 34 von 61
35 4. Berechnung der Dreieckshöhe : Tangensfunktion im gelben rechtwinkligen Teildreieck 5. Berechnung der Dreiecksfläche : Flächenformel allgemeines Dreieck 6. Berechnung der Pyramidengrundfläche G: 35 von 61
36 7. Berechnung der Pyramidenhöhe h: Allgemeine Formel für das Pyramidenvolumen Seiten tauschen 8. Berechnung des Winkels : Tangensfunktion im hellgrauen rechtwinkligen Teildreieck HQS 36 von 61
37 9. Berechnung der Strecke : Sinusfunktion im pinkfarbenen rechtwinkligen Teildreieck PQR Seiten tauschen 37 von 61
38 Lösung Aufgabe W2b: 1. Berechnung des Kreisumfangs : Formel für den Kreisumfang 2. Berechnung des Umfangs der Kegelgrundfläche : Formel für den Kreisbogen b 3. Berechnung des Kegelradius : Formel für den Kreisumfang Seiten tauschen 38 von 61
39 4. Bestimmung der Mantellinie des Kegels : 5. Berechnung der Kegelhöhe : Satz des Pythagoras im gelben rechtwinkligen Teildreieck 39 von 61
40 6. Berechnung des Winkels : 7. Berechnung der Pyramiden-Grundkante a: Sinussatz im blauen rechtwinkligen Teildreieck Seiten tauschen 40 von 61
41 8. Berechnung der Höhe der Seitenfläche : Satz des Pythagoras im blauen rechtwinkligen Teildreieck 9. Berechnung der Pyramidenhöhe : Satz des Pythagoras im grünen rechtwinkligen Teildreieck 41 von 61
42 10. Berechnung der Höhendifferenz Diff: 42 von 61
43 Lösung Aufgabe W3a: 1. Ablesen der Koordinaten aus dem Schaubild: 2.a Bestimmung der Parabelgleichung durch Argumentation: Die Symmetrieachse der Parabel ist eine Parallele zur y-achse. A hat zu dieser Symmetrieachse den Abstand 1. Also hat B auch den Abstand 1 von der Symmetrieachse. Bei 1 Schritt in x- Richtung muss man 1 Schritt in y-richtung gehen. Somit ergibt sich für den Scheitelpunkt. Scheitelgleichung Scheitelkoordinaten einsetzen 1. binomische Formel Zusammenfassen 2.b Bestimmung der Parabelgleichung durch Berechnung: Allgemeine Parabelgleichung 43 von 61
44 Punktkoordinaten einsetzen Seiten tauschen q = 3 in I' einsetzen Zusammenfassen 3. Vollständige Wertetabelle: x y von 61
45 4. Zeichnung der Parabeln und im Koordinatensystem: Wertetabelle von : x y - 5, , , von 61
46 5. Rechnerischer Nachweis, dass weder mit noch mit einen gemeinsamen Punkt haben: 46 von 61
47 Gleichsetzungsverfahren Normalform p und q bestimmen Lösungsformel Gleichsetzungsverfahren 47 von 61
48 48 von 61
49 Lösung Aufgabe W3b: 1. Bestimmung der Funktionsgleichung von : Punktkoordinaten einsetzen Zusammenfassen Seiten tauschen 2. Bestimmung der Funktionsgleichung von : Punktkoordinaten einsetzen Seiten tauschen 49 von 61
50 3. Berechnung des zweiten Schnittpunktes B von und : Gleichsetzungsverfahren Normalform p und q bestimmen Lösungsformel 50 von 61
51 x = 2 in p 1 einsetzen 4. Berechnung der Koordinaten der Scheitelpunkte und von und : quadratische Ergänzung 2. binomische Formel Scheitelform Scheitelgleichung x y von 61
52 5. Bestimmung der Funktionsgleichungen der Geraden und : Allgemeine Geradengleichung Koordinaten der Punkte und in die Geradengleichung einsetzen Seiten tauschen Gleichsetzverfahren m = 1 in I einsetzen Seiten tauschen 52 von 61
53 Allgemeine Geradengleichung Koordinaten der Punkte und in die Geradengleichung einsetzen Seiten tauschen b = 3 in II einsetzen 6. Begründung warum Luca Recht hat: Luca hat Recht mit seiner Behauptung, dass parallel zu ist, weil beide Geraden dieselbe Steigung m = 1 haben und b 2 = 3 und b 1 = -3 unterschiedlich sind. Gleiches m und unterschiedliches b sind die Kriterien für parallele Geraden im Koordinatensystem. 53 von 61
54 Lösung Aufgabe W4a: 1. Berechnung der Wahrscheinlichkeit zwei Karten mit verschiedenen Buchstaben zu ziehen: Für unsere Aufgabe gibt es 8 mögliche Ereignisse. Das Experiment wird durch einen Ereignisbaum dargestellt. Für das erste Ziehen ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: Für das zweite Ziehen ohne Zurücklegen ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: Für den Fall dass zuerst A gezogen wurde: Für den Fall dass zuerst B gezogen wurde: Für den Fall dass zuerst C gezogen wurde: Für das Ereignis zwei Karten mit verschiedenen Buchsaben zu ziehen ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: 54 von 61
55 Antwort: Die Wahrscheinlichkeit zwei Karten mit verschiedenen Buchstaben zu ziehen beträgt 60,7 %. 2. Berechnung des Erwartungswertes Gewinnplan 1: Der Erwatungswert E berechnet sich nach folgender Formel: wobei Für dieses Glücksspiel gibt es n = 3 mögliche Ereignisse 1. man zieht oder 2. man zieht,, oder 3. man zieht oder Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: 55 von 61
56 alle anderen Es ergeben sich folgende Gewinnwerte: zieht man zwei gleiche Buchstaben, hat man einen Gewinn von 3, muß aber den Kaufpreis von 2,50 abziehen + 0,5 zieht man den Buchstaben C, hat man einen Gewinn von 5, muß aber den Kaufpreis von 2,50 abziehen + 2,5 alle anderen zieht man weder zwei Buchstaben noch den Buchstaben C, so verliert man den Einsatz von 2,50-2,5 56 von 61
57 Antwort: Der Erwartungswert beim Gewinnplan 1 beträgt - 0,07 3. Berechnung des Erwartungswertes Gewinnplan 2: Der Erwatungswert E berechnet sich nach folgender Formel: wobei Für dieses Glücksspiel gibt es n = 3 mögliche Ereignisse 1. man zieht oder 2. man zieht,, oder 3. man zieht oder Es ergeben sich folgende Wahrscheinlichkeiten: alle anderen 57 von 61
58 Es ergeben sich folgende Gewinnwerte: zieht man zwei gleiche Buchstaben, hat man einen Gewinn von 5, muß aber den Kaufpreis von 2,50 abziehen + 2,5 zieht man den Buchstaben C, hat man einen Gewinn von 3, muß aber den Kaufpreis von 2,50 abziehen + 0,5 alle anderen zieht man weder zwei Buchstaben noch den Buchstaben C, so verliert man den Einsatz von 2,50-2,5 58 von 61
59 Antwort: Der Erwartungswert beim Gewinnplan 2 beträgt 0,21. Das heißt, der Betreiber sollte sich für Gewinnplan 1 entscheiden. 59 von 61
60 Lösung Aufgabe W4b: 1. Berechnung der Funktionsgleichung der Parabel p : Koordinaten einsetzen Seiten tauschen 2. Berechnung des Abstandes zwischen den Seilen: Der mittlere Bereich der Brücke besteht 6 Bereichen auf 63 m verteilt 3. Berechnung der Seillänge im Abstand 10,5 m: x = 10,5 einsetzen 4. Berechnung der Seillänge im Abstand 21 m: x = 21 einsetzen 5. Berechnung der Gesamtlänge der acht Seile: Antwort: Die Gesamtlänge der acht Stahlseile im mittleren 60 von 61
61 Brückenabschnitt beträgt 44,12 m Abschlusspruefung Realschule Mathematik von 61
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