Änderungen von Dokument BPE 3.4 Polynomgleichungen

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am 2025/04/06 20:42
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Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Dokument-Autor
... ... @@ -1,1 +1,1 @@
1 -XWiki.holgerengels
1 +XWiki.martinrathgeb
Inhalt
... ... @@ -7,7 +7,9 @@
7 7  [[Kompetenzen.K5]] [[Kompetenzen.K4]] Ich kann die Lösungen einer Polynomgleichung als Schnittstelle zweier Funktionen interpretieren
8 8  [[Kompetenzen.K5]] [[Kompetenzen.K4]] Ich kann die Lösung quadratischer Ungleichungen mithilfe des Funktionsgraphen bestimmen
9 9  
10 -Numerisches Lösungsverfahren
10 +{{lernende}}
11 +**KMap** [[Strategietrainer>>https://kmap.eu/app/browser/Mathematik/Ganzrationale%20Funktionen/Polynomgleichungen#erkunden]]
12 +{{/lernende}}
11 11  
12 12  {{aufgabe id="Lösen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Martina Wagner" cc="BY-SA" zeit="14"}}
13 13  Bestimme die Lösungen folgender Gleichungen {{formula}}x\in\mathbb{R}{{/formula}} ohne Taschenrechner:
... ... @@ -54,7 +54,8 @@
54 54  
55 55  {{aufgabe id="Rückwärts lösen" afb="III" kompetenzen="K2,K5" quelle="Martina Wagner" lizenz="BY-SA"}}
56 56  (% class="abc" %)
57 -1. (((
59 +1. ((({{{ }}}
60 +
58 58  {{formula}}
59 59  \begin{align*}
60 60  \square x^3+\square &= 0\\
... ... @@ -64,7 +64,7 @@
64 64  \end{align*}
65 65  {{/formula}}
66 66  )))
67 -1. (((
70 +1. ((({{{ }}}
68 68  
69 69  {{formula}}
70 70  \begin{align*}
... ... @@ -75,17 +75,17 @@
75 75  
76 76  {{formula}}\Rightarrow x_{1,2}=\square; x_3=6{{/formula}}
77 77  )))
78 -1. (((
79 -
81 +1. ((({{{ }}}
82 +
80 80  {{formula}}\begin{align*}
81 -x^4+\square x^2+\square &= 0 & \left|\left|\text{ Subst.: } & x^2:=\square\\
82 -z^2+\square z + \square &= 0 & \left|\left|\text{ SVNP } &
84 +x^4+\square x^2+\square &= 0 \quad \left|\left|\text{ Subst.: } x^2:=\square\\
85 +z^2+\square z + \square &= 0 \quad \left|\left|\text{ Mitternachtsformel/abc-Formel } &
83 83  \end{align*}
84 84  {{/formula}}
85 85  
86 86  {{formula}}
87 87  \begin{align*}
88 -\Rightarrowz_{1,2}&=\frac{\square\pm\sqrt{\square^2-4\cdot\square\cdot\square}}{2\cdot\square}\\
91 +\Rightarrow z_{1,2}&=\frac{\square\pm\sqrt{\square^2-4\cdot\square\cdot\square}}{2\cdot\square}\\
89 89  z_1&=\frac{\square+\square}{\square}; z_2=\frac{\square-\square}{\square}
90 90  \end{align*}
91 91  {{/formula}}
... ... @@ -107,8 +107,24 @@
107 107  Gib an, wie sich die Gleichung jeweils verändert und welche Idee zur Lösung der Ungleichung führt.
108 108  {{/aufgabe}}
109 109  
113 +{{aufgabe id="Verfahren Ungleichungen" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="ChatGPT (Fachberatung), überarbeitet durch Martin Rathgeb" lizenz="BY-SA"}}
114 +Erläutere die drei grundlegenden Verfahren zur Lösung von Polynomungleichungen:
115 +(% class="abc" %)
116 +1. das tabellarische Verfahren,
117 +1. das graphische Verfahren,
118 +1. das rechnerische Verfahren.
119 +{{/aufgabe}}
120 +
121 +{{aufgabe id="Anwendung drei Verfahren" afb="II" kompetenzen="K4, K5" quelle="ChatGPT (Fachberatung), überarbeitet durch Fachlehrkraft" lizenz="BY-SA"}}
122 +Gegeben ist die Polynomfunktion {{formula}}f{{/formula}} mit {{formula}}f(x) = x^3 - 3x^2 - 4x + 12{{/formula}}. Untersuche, für welche Werte von {{formula}}x{{/formula}} die Ungleichung {{formula}}f(x) \le 0{{/formula}} gilt: Verwende zur Lösung die drei grundlegenden Verfahren zur Bearbeitung von Polynomungleichungen.
123 +(% class="abc" %)
124 +1. Bearbeite die Aufgabe zunächst tabellarisch: Erstelle eine Wertetabelle, berechne geeignete Funktionswerte (z. B. für ganzzahlige //x//-Werte im Bereich von –3 bis +5) und schätze daraus die Lösung der Ungleichung näherungsweise ab.
125 +1. Bearbeite die Aufgabe graphisch: Skizziere den Graphen der Funktion (z. B. mithilfe der Wertetabelle oder des GTR/WTR) und ermittle daraus die Lösungsmenge visuell.
126 +1. Bearbeite die Aufgabe rechnerisch: Bestimme die Nullstellen von //f// und analysiere das Vorzeichenverhalten mithilfe eines Intervallschemas.
127 +{{/aufgabe}}
128 +
110 110  {{aufgabe id="Quadratische Ungleichung" afb="I" kompetenzen="K4" quelle="Stefanie Schmidt" lizenz="BY-SA"}}
111 -Gegeben ist die Ungleichung {{formula}}3x^2+12x+9\le0{{/formula}}
130 +Gegeben ist die Ungleichung {{formula}}3x^2+12x+9\le0{{/formula}}.
112 112  (% class="abc" %)
113 113  1. Löse die Ungleichung graphisch
114 114  1. Löse die Ungleichung algebraisch, ggf. unter Zuhilfenahme einer Skizze.
... ... @@ -118,6 +118,9 @@
118 118  Gesucht ist nach dem Intervall, in dem die Funktion //f// mit {{formula}}f(x)=3x^2+12x+9{{/formula}} unterhalb der x-Achse verläuft. Untersuche, ob folgende Ungleichung den Sachverhalt widerspiegelt: {{formula}}-(3x^2+12x+9)>0{{/formula}}
119 119  {{/aufgabe}}
120 120  
121 -{{lehrende}}K3 wird in BPE 3.5 abgedeckt.{{/lehrende}}
140 +{{lehrende}}
141 +K3 wird in BPE 3.5 abgedeckt.
142 +Es fehlt eine Aufgabe zu einem numerischen Lösungsverfahren.
143 +{{/lehrende}}
122 122  
123 123  {{seitenreflexion kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}}