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Version 134.2 von Anna Kukin am 2024/07/10 18:06

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Anna Kukin 22.2 1
Anna Kukin 108.1 2 {{aufgabe id="Skate-Rampe" afb="" zeit="" Kompetenzen="" tags="problemlösen" quelle="Problemlösegruppe" cc=""}}
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4 Die folgende Abbildung zeigt eine Skate-Rampe.
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Anna Kukin 110.1 6 [[image:Skate-Rampe.PNG||width="450"]]
7 (% style="font-size: 0.8em;" %)**Abb.: Skate-Rampe** (vgl. Haas & Morath (2006) (Hrsg.). //„Anwendungsorientierte Aufgaben für die Sekundarstufe II“(S.39)//. Braunschweig: Westermann Verlag.)
Anna Kukin 108.1 8
Holger Engels 132.2 9 Die Rampe ist massiv aus Beton gegossen. Diskutiere Möglichkeiten, das Gewicht der Rampe nur anhand der Abbildung und der Dichte von Beton (zwischen 1,5 und 2,5 g/cm^^3^^) abzuschätzen.
Anna Kukin 108.1 10
11 {{lehrende}}
Holger Engels 132.2 12 **Variante:** Offene Aufgabe für den Unterricht/für einen größeren Klassenarbeitsteil
Anna Kukin 108.1 13 Wie schwer wäre sie, wenn man sie massiv aus Beton gießen würde?
14 **Information:** Die Dichte von Beton liegt zwischen 1,5 und 2,5 g/cm^^3^^
15 {{/lehrende}}
Anna Kukin 85.1 16 {{/aufgabe}}
Anna Kukin 116.1 17
18
19
Anna Kukin 126.1 20 {{aufgabe id="Spielzeug-Holzbrücke Symmetrie" afb="III" kompetenzen="K1, K3, K4, K6" quelle="[[IQB>>https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/pools2021/abitur/pools2021/mathematik/erhoeht/2021_M_erhoeht_B_5.pdf]]" niveau="e" tags="iqb"}}
21 Die Abbildung zeigt modellhaft den Längsschnitt einer dreiteiligen Brücke aus Holz für eine Spielzeugeisenbahn. Die Züge können sowohl über die Brücke fahren als auch darunter hindurch.
Holger Engels 132.2 22
Anna Kukin 126.1 23 [[image:SpielzeugHolzbrücke.png||width="750"]]
24
Anna Kukin 134.2 25 Die obere Randlinie des Längsschnitts der Brücke kann mithilfe des Graphen der in {{formula}}\mathbb{R}{{/formula}}definierten Funktion {{formula}}f: x \mapsto \frac{1}{20} x^4-\frac{2}{5}x^2+1{{/formula}} beschrieben werden. Dabei werden die Endpunkte dieser Randlinie durch die beiden Tiefpunkte des Graphen von {{formula}}f{{/formula}} dargestellt. Im verwendeten Koordinatensystem beschreibt die x-Achse die Horizontale; eine Längeneinheit entspricht einem Dezimeter in der Realität.
Holger Engels 132.2 26
Anna Kukin 134.2 27 Während der Planung der Brückenform kamen zur Beschreibung der oberen Randlinie für das linke Bauteil eine Funktion {{formula}}g_l{{/formula}} und für das rechte Bauteil eine Funktion {{formula}}g_r{{/formula}} infrage. Auch bei Verwendung dieser Funktionen wäre die obere Randlinie achsensymmetrisch gewesen.
Holger Engels 132.2 28
Anna Kukin 134.2 29 1. Beurteile jede der folgenden Aussagen:
Anna Kukin 129.2 30 I: {{formula}}-g_l(x)=g_r(-x){{/formula}} für {{formula}}-2\leq x \leq -1{{/formula}}
31 II: {{formula}}g_l(x-1)=g_r(-x+1){{/formula}} für {{formula}}-1\leq x\leq 0{{/formula}}
Anna Kukin 132.1 32
Anna Kukin 134.2 33
34 Die Form und die Größe der Brücke werden verändert, indem im bisher verwendeten Modell die obere Randlinie des Längsschnitts mithilfe der in {{formula}}\mathbb{R}{{/formula}}definierten Funktion {{formula}}k:x\mapsto\frac{3}{5} \cdot \cos(\frac{\pi}{3}x)+\frac{4}{5}{{/formula}} beschrieben wird. Die Bauteile der veränderten Brücke lassen sich nach dem in der folgenden Abbildung dargestellten Prinzip aus einem quaderförmigen Holzblock sägen. Der beim Sägen auftretende Materialverlust soll im Folgenden vernachlässigt werden.
Anna Kukin 132.1 35
Anna Kukin 130.1 36 [[image:SpielzeugHolzbrückegesägt.png||width="750"]]
Holger Engels 132.2 37 )))
Anna Kukin 134.2 38 (% style="list-style:" start="2" %)
Holger Engels 132.2 39 1. Der Graph von {{formula}}k{{/formula}} ist symmetrisch bezüglich jedes seiner Wendepunkte. Beschreibe, wie diese Eigenschaft mit dem in der 2. Abbildung dargestellten Prinzip zusammenhängt.
Anna Kukin 134.2 40 1. Ermittle mithilfe des Funktionsterms von {{formula}}k{{/formula}} den Flächeninhalt der gesamten in der 2. Abbildung gezeigten rechteckigen Vorderseite des Holzblocks.
Anna Kukin 126.1 41 {{/aufgabe}}
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Anna Kukin 134.1 43 {{aufgabe id="CO2-Konzentration trigonometrisch" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K6" quelle="[[IQB>>https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/pools2020/abitur/pools2020/abitur/pools2020/mathematik/erhoeht/2020_M_erhoeht_B_Analysis_WTR_1.pdf]]" niveau="e" tags="iqb"}}
44 In einer Messstation wird seit 1958 kontinuierlich die CO,,2,,-Konzentration in der Luft
Anna Kukin 134.2 45 gemessen, die in ppm (parts per million) angegeben wird. Innerhalb eines Jahres schwankt die CO,,2,,-Konzentration. Für einen bestimmten Zeitraum von acht Monaten lassen sich die gemessenen Werte modellhaft durch die in {{formula}}\mathbb{R}{{/formula}} definierte Funktion {{formula}}k: x \mapsto 3,3\cdot \sin\left(\frac{\pi}{6}x\right)+406{{/formula}} beschreiben. Dabei ist {{formula}}x{{/formula}} die in diesem Zeitraum vergangene Zeit in Monaten und {{formula}}k(x){{/formula}} die CO,,2,,-Konzentration in ppm. Vereinfachend wird davon ausgegangen, dass jeder Monat 30 Tage hat.
Anna Kukin 134.1 46
47 1. Gib an, wie der Graph von {{formula}}k{{/formula}} schrittweise aus dem Graphen der in {{formula}}\mathbb{R}{{/formula}} definierten Funktion {{formula}}s: x \mapsto \sin(x){{/formula}} hervorgeht. Beurteile, ob die Reihenfolge der einzelnen Schritte von Bedeutung ist.
48 {{/aufgabe}}
49
Holger Engels 133.1 50 == IQB-Index ==
Holger Engels 122.1 51 {{getaggt}}iqb{{/getaggt}}