Wahlaufgaben
W1
Die Zeichnung zeigt das Dreieck
Auf der Strecke
befinden sich die Punkte
und
Der Punkt
ist der Mittelpunkt der Strecke
Auf der Strecke
Der Punkt
Zeichnung nicht maßstabgetreu und nicht winkelgetreu
a.
Berechne die Länge der Strecke
Gib dein Ergebnis in Zentimeter an. Runde auf eine Stelle nach dem Komma.
Gib dein Ergebnis in Zentimeter an. Runde auf eine Stelle nach dem Komma.
3 Pkt.
b.
Berechne die Länge der Strecke
Gib dein Ergebnis in Zentimeter an. Runde auf eine Stelle nach dem Komma.
Gib dein Ergebnis in Zentimeter an. Runde auf eine Stelle nach dem Komma.
6 Pkt.
c.
Auf der Strecke
soll der Punkt
so verschoben werden, dass das Dreieck
gleichschenklig ist.
1.
Wie groß ist in diesem Dreieck der Winkel im Punkt
wenn das Dreieck die Basis
besitzt?
1 Pkt.
2.
Wie groß ist in diesem Dreieck der Winkel im Punkt
wenn das Dreieck die Basis
besitzt?
2 Pkt.
W2
a.
Im Koordinatensystem ist der Graph einer quadratischen Funktion eingezeichnet.
Die Parabel wird durch die Gleichung
beschrieben.
Die Parabel wird durch die Gleichung
1.
Lies aus der Zeichnung die Koordinaten des Scheitelpunktes ab und schreibe die Gleichung der Parabel in der Scheitelpunktform auf.
2 Pkt.
2.
Der Punkt
liegt auf der Parabel.
Berechne den fehlenden
-Wert.
Berechne den fehlenden
1 Pkt.
3.
Die Punkte
und
sind verschiedene Punkte dieser Parabel.
Bestimme den fehlenden
-Wert.
Du kannst die Symmetrieeigenschaften der Parabel nutzen.
Bestimme den fehlenden
Du kannst die Symmetrieeigenschaften der Parabel nutzen.
1 Pkt.
4.
Berechne die Nullstellen dieser Funktion.
4 Pkt.
b.
Eine andere Parabel wird durch die Gleichung
beschrieben.
1.
Paul meint: „Ich erkenne an der Gleichung, dass die Funktion keine Nullstellen hat."
Erkläre, woran Paul das erkennen kann.
Erkläre, woran Paul das erkennen kann.
2 Pkt.
2.
Diese Parabel wird an der
-Achse gespiegelt.
Schreibe die Gleichung der gespiegelten Parabel auf.
Schreibe die Gleichung der gespiegelten Parabel auf.
2 Pkt.
W3
Bakterienkulturen vermehren sich unterschiedlich stark.
Oft kann man die Vermehrung der Bakterien innerhalb der ersten Stunden mithilfe einer Exponentialfunktion modellieren.
Oft kann man die Vermehrung der Bakterien innerhalb der ersten Stunden mithilfe einer Exponentialfunktion modellieren.
a.
In der Tabelle wird das Wachstum der Anzahl der Bakterien in den ersten drei Stunden nach Beginn der Beobachtung beschrieben.
1.
Um wie viel Prozent wächst stündlich die Anzahl der Bakterien?
2 Pkt.
2.
Bestimme die Anzahl der Bakterien nach 5 Stunden.
2 Pkt.
3.
Notiere einen Term, mit dem man das Wachstum der Anzahl der Bakterien für jede Stunde berechnen kann.
2 Pkt.
4.
Nach wie vielen ganzen Stunden sind erstmalig mehr als
Bakterien vorhanden?
Notiere einen Antwortsatz.
Notiere einen Antwortsatz.
2 Pkt.
5.
Welcher Graph beschreibt das Wachstum der Anzahl der Bakterien am besten?
Schreibe den entsprechenden Buchstaben.
Schreibe den entsprechenden Buchstaben.
1 Pkt.
b.
Bei einer anderen Bakterienkultur werden um 9:00 Uhr
Bakterien gezählt.
Eine Stunde später sind es
Bakterien.
Mit diesen Angaben allein kann nicht entschieden werden, ob das Wachstum der Bakterien linear oder exponentiell ist.
Eine Stunde später sind es
Mit diesen Angaben allein kann nicht entschieden werden, ob das Wachstum der Bakterien linear oder exponentiell ist.
1.
Bestimme dazu die Anzahl der Bakterien bei linearem Wachstum um 12:00 Uhr des gleichen Tages.
1 Pkt.
2.
Bestimme dazu die Anzahl der Bakterien bei exponentiellem Wachstum um 12:00 Uhr des gleichen Tages.
2 Pkt.
W4
Ein Golfball hat einen Durchmesser von
a.
Die Oberfläche eines Golfballs ist mit kreisrunden Dimples (Dellen) versehen. Sie bewirken, dass der Ball weiter und genauer geschlagen werden kann.
In einem Prospekt wird behauptet, dass der dort abgebildete Golfball
Dimples hat. Jedes Dimple hat einen Durchmesser von
Überprüfe mit einer Rechnung, ob die Behauptung stimmt, dass
Dimples auf die Oberfläche des Golfballs passen. Schreibe einen Antwortsatz.
In einem Prospekt wird behauptet, dass der dort abgebildete Golfball
5 Pkt.
b.
Im Golfpark Rankweil wurde eine massive Marmorkugel in der Form eines überdimensionalen Golfballs aufgestellt.
1.
Ein Kubikzentimeter dieser Marmorkugel wiegt
Berechne, wie schwer die Marmorkugel ist.
Schätze für deine Berechnung eine geeignete Größe.
Gib dein Ergebnis in ganzen Kilogramm an.
Berechne, wie schwer die Marmorkugel ist.
Schätze für deine Berechnung eine geeignete Größe.
Gib dein Ergebnis in ganzen Kilogramm an.
4 Pkt.
2.
Stell dir vor, ein
großer Golfspieler würde im gleichen Maßstab vergrößert wie dieser Golfball.
Wie groß wäre der Golfspieler dann ungefähr?
Begründe deine Antwort.
Wie groß wäre der Golfspieler dann ungefähr?
Begründe deine Antwort.
3 Pkt.
W5
a.
Zur Neueröffnung des Eiscafés „San Remo“ wird ein Glücksrad aufgestellt.
Einmal Drehen kostet
Bleibt ein Feld mit einer „Eistüte“ am Pfeil stehen, gewinnt man einen Eisgutschein im Wert von
Bei allen anderen Feldern gewinnt man nichts.
Einmal Drehen kostet
Bei allen anderen Feldern gewinnt man nichts.
1.
Gib an, mit welcher Wahrscheinlichkeit man bei einmaligem Drehen einen Eisgutschein gewinnt.
1 Pkt.
2.
Antonia dreht dreimal. Berechne, mit welcher Wahrscheinlichkeit sie dabei keinen Eisgutschein gewinnt.
2 Pkt.
3.
Gino dreht zweimal. Berechne, mit welcher Wahrscheinlichkeit er mindestens einen Eisgutschein gewinnt.
3 Pkt.
b.
Für das Schulfest leiht sich eine Klasse das Glücksrad für den Eisstand aus. Die Klasse ersetzt zwei Felder ohne Gewinn durch ein Feld mit „Eisbecher" und ein Feld mit „,noch 1x“" (siehe Abbildung). Zusätzlich ändert sie den Gewinnplan.
Gewinnplan bei einem Einsatz von
:
|
Eisgutschein im Wert von |
|
Eisgutschein im Wert von |
|
Kein Gewinn |
| noch 1x | Es darf noch einmal gedreht werden. |
1.
Alex behauptet: „Ich habe mehrmals am Glücksrad gedreht. Dabei habe ich Eisgutscheine im Wert des Vierfachen meines Einsatzes gewonnen“.
Ist das möglich? Begründe.
Ist das möglich? Begründe.
2 Pkt.
2.
Lea zahlt
Notiere das Ereignis, bei dem sie mit einer Wahrscheinlichkeit von
etwas gewinnt.
2 Pkt.
3.
Herr Lorum behauptet: „Die Wahrscheinlichkeit, einen beliebigen Eisgutschein zu gewinnen, beträgt beim Einsatz von
genau
Frau Diener widerspricht: „Nein, sie ist sogar größer als
Erkläre, warum Frau Diener recht hat.
Frau Diener widerspricht: „Nein, sie ist sogar größer als
Erkläre, warum Frau Diener recht hat.
2 Pkt.
W1
a.
Zunächst wird im rechtwinkligen Dreieck
die Länge der Strecke
mit dem Kosinus berechnet:
Damit kann die Länge der Strecke
berechnet werden:
Die Länge der Strecke
beträgt
b.
Länge der Strecke
im rechtwinkligen Dreieck
berechnen:
Größe von
mit der Innenwinkelsumme im Dreieck
berechnen:
Die Länge der Strecke
lässt sich nun mit dem Sinussatz berechnen:
Die Länge der Strecke
beträgt
c.
1.
Im gleichschenkligen Dreieck sind die Basiswinkel gleich groß. Deshalb beträgt der Winkel
2.
Mit dem Innenwinkelsatz gilt:
Da im gleichschenkligen Dreieck
gilt, folgt:
Der Winkel im Punkt
beträgt
W2
a.
1.
Koordinaten des Scheitelpunktes:
Gleichung der Parabel in der Scheitelpunktform:
2.
Einsetzen von
in die Parabelgleichung liefert:
Der fehlende
-Wert ist
3.
Lösung mit Symmetrieeigenschaften
Da die Parabel symmetrisch ist haben die beiden Punkte darauf den gleichen
-Wert, die in
-Richtung den gleichen Abstand zum Scheitelpunkt haben.
Der Punkt
ist in positive
-Richtung
von
entfernt, daher gilt für die
-Koordinate von
Der Punkt
hat folglich die Koordianten
Rechnerische Lösung
Den Wert
4.
Lösung mit der
-Formel
Die Funktion hat die Nullstellen
und
Lösung mit der Scheitelpunktform
Die Funktion hat die Nullstellen
und
b.
1.
Wegen des negativen Vorzeichens ist die Parabel nach unten geöffnet. Der Scheitelpunkt ist
und liegt somit unterhalb der
-Achse. Die Funktion wird die
-Achse also zu keinem Zeitpunkt berühren.
2.
Die Gleichung einer an der
-Achse gespiegelten Parabel ergibt sich durch die Multiplikation mit
W3
a.
1.
Lösung mit Dreisatz
Wachstum berechnen:
Lösung mit Wachstumsfaktor
Wachstum
in der ersten Stunde:
Mit dem Wachstumsfaktor gilt:
Die Bakterienkultur wächst stündlich um
2.
Die Anzahl der Bakterien wächst stündlich um
also mit dem Wachstumsfaktor
Nach 4 Stunden:
Nach 5 Stunden:
3.
Es handelt sich um exponentielles Wachstum mit Wachstumsfaktor
und Anfangswert
Dabei entspricht
der Zeit in Stunden.
4.
Lösung mit Logarithmus
Aufrunden von
auf
Nach 10 ganzen Stunden sind erstmals über
Bakterien vorhanden.
Lösung mit der Funktionsgleichung
Nach 10 ganzen Stunden sind erstmals über
Bakterien vorhanden.
5.
C ist die richtige Lösung, da der Bestand exponentiell wächst und der Anfangsbestand bei 200 (also nicht bei 0) liegt.
b.
1.
In einer Stunde sind 60 Bakterien hinzugekommen. Bei linearem Wachstum wird pro Stunde immer die gleiche Anzahl an Bakterien, in diesem Fall 60, addiert.
Bei linearem Wachstum sind es um 12:00 Uhr 240 Bakterien.
| Uhrzeit | Anzahl Bakterien |
|---|---|
| 9 | 60 |
| 10 | 120 |
| 11 | 180 |
| 12 | 240 |
2.
In einer Stunde hat sich die Anzahl an Bakterien verdoppelt. Bei exponentiellem Wachstum wird der Wert pro Stunde immer um den gleichen Faktor vervielfacht, in diesem Fall mit dem Faktor 2.
Bei exponentiellem Wachstum sind es um 12:00 Uhr 480 Bakterien.
| Uhrzeit | Anzahl Bakterien |
|---|---|
| 9 | 60 |
| 10 | 120 |
| 11 | 240 |
| 12 | 480 |
W4
a.
Oberfläche des gesamten Golfballs berechnen:
Kreisoberfläche eines Dimples berechnen:
Gesamtoberfläche berechnen, die durch die 380 Dimples benötigt wird:
Werte vergleichen:
380 Dimples passen nicht auf den Ball, daher ist die Behauptung falsch.
b.
1.
Geschätzte Größe des kleineren Mannes:
Gemessene Größe des Mannes im Bild:
Gemessener Durchmesser der Mamorkugel im Bild:
Je nach Bildschirmgröße kann die Messung variieren. Die Vorgehensweise bleibt jedoch die gleiche.
Der ungefähre Durchmesser der Kugel kann mit dem Dreisatz berechnet werden:
Der Durchmesser der Mamorkugel beträgt also ungefähr
Mit diesem Wert kann das Kugelvolumen berechnet werden:
Für das Gewicht der Mamorkugel ergibt sich:
Die Marmorkugel wiegt ca.
Gemessene Größe des Mannes im Bild:
2.
Durchmesser kleiner Golfball:
Durchmesser Mamorkugel:
(siehe 1.)
Berechnung des Maßstabs mit dem Streckfaktor:
Der Durchmesser der Mamorkugel ist ungefähr 28 mal größer als der des kleinen Golfballs.
Der Maßstab beträgt also 1:28. Angewendet auf den Golfspieler ergibt sich:
Der Golfspieler wäre im gleichen Maßstab ungefähr
groß.
Durchmesser Mamorkugel:
W5
a.
1.
Anzahl aller Felder:
Anzahl der Felder mit Eistüte:
Wahrscheinlichkeit, bei einmaligem Drehen einen Eisgutschein zu gewinnen:
Anzahl der Felder mit Eistüte:
2.
Wahrscheinlichkeit, bei einmaligem Drehen keinen Eisgutschein zu gewinnen:
Mit der Produktregel folgt für die Wahrscheinlichkeit, bei dreimaligem Drehen keinen Eisgutschein zu gewinnen:
3.
Die Wahrscheinlichkeit kann über das Gegenereignis berechnet werden.
b.
1.
Seine Behauptung ist falsch.
Einsatz: 1 €
Höchster Gewinn: 3 € Bei jedem Dreh kann er höchstens das Dreifache seines Einsatzes gewinnen.
Höchster Gewinn: 3 € Bei jedem Dreh kann er höchstens das Dreifache seines Einsatzes gewinnen.
2.
Das Zufallsexperiment kann bei einem Einsatz von 1,00 € nur dann zweistufig sein, wenn beim ersten mal Drehen das Feld „noch 1x“ gedreht wird.
Beim zweiten Dreh wird ein Feld mit einer Wahrscheinlichkeit von
erdreht, das trifft nur auf das Feld mit dem Eisgutschein zu.
Das Ereignis mit der angegebenen Wahrscheinlichkeit lautet:
Lea dreht beim ersten Dreh „noch
x“, beim zweiten Dreh dreht sie einen Eisgutschein im Wert von
Beim zweiten Dreh wird ein Feld mit einer Wahrscheinlichkeit von
3.
Die Wahrscheinlichkeit, beim ersten Drehen direkt einen Eisgutschein zu gewinnen, beträgt
Es gibt jedoch zusätzlich die Möglichkeit, beim ersten Drehen das Feld „noch 1x“ zu erdrehen und beim zweiten Drehen einen Eisgutschein zu gewinnen.
Daher hat Frau Diener recht.