Lerninhalte in Mathe
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Digitales Schulbuch
Inhaltsverzeichnis

Hilfsmittelfreier Teil

HMF 1 - Analysis (Pool 1)

Die Abbildung zeigt den Graphen der Funktion \(f\) mit \(f(x)=x^4-3x^3\) und die Graphen ihrer ersten und zweiten Ableitung.
Grafik mit mehreren mathematischen Funktionen im Koordinatensystem. X- und Y-Achsen sind beschriftet.
Abb. 1: Graphen
1.1
Bestimme die erste und zweite Ableitung der Funktion \(f\) und ordne die Ableitungsfunktion den abgebildeten Graphen zu.
(2 P)
1.2
Zeige rechnerisch, dass der Ursprung \((0 \mid 0)\) ein Sattelpunkt (also ein Wendepunkt mit waagerechter Tangente) des Graphen der Funktion \(f\) ist.
(3 P)

HMF 2 - Analysis (Pool 1)

Eine Funktion \(f\) ist durch \(f(x)= 2\cdot \mathrm e^{\frac{1}{2}x}-1\) mit \(x\in \mathbb{R}\) gegeben.
2.1
Ermittle die Nullstelle der Funktion \(f\).
(2 P)
2.2
Die Tangente an den Graphen von \(f\) im Punkt \(S(0\mid 1)\) begrenzt mit den beiden Koordinatenachsen ein Dreieck. Weise nach, dass dieses Dreieck gleichschenklig ist.
(3 P)

HMF 3 - Analytische Geometrie (Pool 1)

3.1
Gegeben seien die Vektoren \(\overrightarrow{a}\), \(\overrightarrow{b}\) und \(\overrightarrow{c}\in\mathbb{R}^3\) und die reellen Zahlen \(r\) und \(t\). Kreuze in der folgenden Tabelle an, ob es sich bei dem Ausdruck um einen Vektor oder um eine Zahl handelt, oder ob der Ausdruck nicht definiert ist.
Tabelle
(3 P)
3.2
Gegeben seien die Vektoren \(\overrightarrow{a}\) und \(\overrightarrow{b}\in\mathbb{R}^3.\)
Gib einen Term an, dessen Wert die Zahl Null ist und der nur aus Symbolen \(\overrightarrow{a}\), \(\overrightarrow{b}\), \(\times\), \(\circ\) sowie Klammern besteht. Jedes der Symbole \(\overrightarrow{a}\), \(\overrightarrow{b}\), \(\times\), \(\circ\) muss dabei in dem Term mindestens einmal verwendet werden.
(2 P)

HMF 4 - Analytische Geometrie (Pool 1)

Gegeben sind die Kugel \(K\) mit
und die Gerade \(g\) mit \(g: \overrightarrow{x}=\pmatrix{12\\0\\4}+ s \cdot \pmatrix{0\\1\\1}.\)
4.1
Untersuche, ob die Gerade \(g\) die Kugel \(K\) schneidet.
(2 P)
4.2
Ermittle eine Parameterform einer Geraden \(h\), die eine Tangente an die Kugel \(K\) mit dem Berührpunkt \(B(11 \mid 0 \mid 4)\) ist.
(3 P)

HMF 5 - Analytische Geometrie (Pool 2)

Gegeben ist die Ebene \(E: 2x_1+x_2-2x_3=-18.\)
5.1
Der Schnittpunkt von \(E\) mit der \(x_1\)-Achse, der Schnittpunkt von \(E\) mit der \(x_2\)-Achse und der Koordinatenursprung sind die Eckpunkte eines Dreiecks.
Bestimme den Flächeninhalt dieses Dreiecks.
(2 P)
5.2
Ermittle die Koordinaten des Vektors, der sowohl ein Normalenvektor von \(E\) als auch der Ortsvektor eines Punktes der Ebene \(E\) ist.
(3 P)

HMF 6 - Stochastik (Pool 1)

Auf einem Schiff kann man Süßigkeiten am Kiosk kaufen. Von den an einer Schiffsrundfahrt teilnehmenden Personen sind \(60\,\%\) Frauen.
\(80\,\%\) der reisenden Frauen und \(40\,\%\) der reisenden Männer kaufen Süßigkeiten am Kiosk.
6.1
Stelle den Sachzusammenhang durch eine vollständig ausgefüllte Vierfeldertafel dar.
(3 P)
6.2
Ein Passagier hat Süßigkeiten am Kiosk gekauft.
Berechne die Wahrscheinlichkeit dafür, dass es sich dabei um eine Frau handelt.
(2 P)

HMF 7 - Stochastik (Pool 1)

Jedes Überraschungsei eines Herstellers enthält entweder eine Figur oder keine Figur, wobei der Anteil der Überraschungseier mit einer Figur \(25\;\%\) beträgt.
7.1
Zehn Überraschungseier werden nacheinander zufällig ausgewählt.
Gib einen Term zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit dafür an, dass nur in den letzten beiden Überraschungseiern jeweils eine Figur enthalten ist.
(2 P)
7.2
Sechs Überraschungseier werden zufällig ausgewählt. Die Zufallsgröße \(X\) gibt an, wie viele dieser Überraschungseier eine Figur enthalten. Eine der folgenden Abbildungen stellt die Wahrscheinlichkeitsverteilung dieser Zufallsgröße \(X\) dar:
Histogramm mit Wahrscheinlichkeiten für Werte von k, dargestellt in roter Farbe.
Abb. 2: I
Grafik eines Histogramms mit Wahrscheinlichkeiten für verschiedene Werte von k.
Abb. 3: II
Ein Diagramm zeigt die Wahrscheinlichkeitsverteilung mit roten Balken für Werte von k zwischen 0 und 6.
Abb. 4: III
Gib an, welche Abbildung dies ist.
Begründe, dass die beiden anderen Abbildungen dies nicht sind.
(3 P)

HMF 8 - Stochastik (Pool 2)

Grüne und orange Kugeln sind wie folgt auf drei Urnen verteilt:
8.1
Aus Urne \(A\) wird zunächst eine Kugel zufällig entnommen und in Urne \(B\) gelegt. Anschließend wird aus Urne \(B\) eine Kugel zufällig entnommen und in Urne \(C\) gelegt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich danach in Urne \(C\) zwei grüne und eine orange Kugel befinden.
(2 P)
8.2
Die drei Urnen mit den in der Abbildung dargestellten Inhalten bilden den Ausgangspunkt für folgendes Spiel:
Es wird zunächst ein Einsatz von \(1\,\,€\) eingezahlt. Anschließend wird eine der drei Urnen zufällig ausgewählt und danach aus dieser Urne eine Kugel zufällig gezogen. Nur dann, wenn diese Kugel orange ist, wird ein bestimmter Geldbetrag ausgezahlt.
Ermittle, wie groß dieser Geldbetrag sein muss, damit bei diesem Spiel auf lange Sicht Einsätze und Auszahlungen ausgeglichen sind.
(3 P)
Bildnachweise [nach oben]
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