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Mein Blögchen für alles!

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27. Apr 2006
20:01
Arbeitsblatt Abitur 2005 – Part 1
Posted by Astrodan under Schule, Aufgaben Mathe

(Aufgabenblatt wird nachgeliefert)

P1, Analysis:

1.1.1 Wir wissen über P, dass p(1) = 1 ist, und das die Steigung an der Stelle x = 1 gleich der Steigung der Funktion k an der Stelle x = 1 ist. Damit können wir nun die Steigung für k berechnen:

k(x) = sqrt{2-x^2} k prime (x) = {1/2}{{1}/{sqrt{2 - x^2}}} * ({-}2x) k prime (1) = {1/2} {{1}/{sqrt{2 - 1}}} * ({-}2)
doubleleftright k prime (1) = -{1/1}} = -1 p(x) = ax^2 + bx + 1 p prime (x) = 2ax + b

Jetzt können wir die Bedingungen für p anwenden:

p(1) = 1 p prime (1) = -1 1 = a + b + 1 (1)
-1 = 2a + b (2)
doubleleftright b = -1 - 2a(2) in (1) einsetzen

1 = a - 1 - 2a + 1
doubleleftright 1 = -a
doubleleftright a = -1

Wodurch wir als Lösung die Funktion

p(x) = -x^2 + x + 1

haben.

1.1.2 Die Steigung an der Tangenten kennen wir mit -1 bereits, als Punkt ist uns S(1; 1) bekannt, folglich können wir die Punktsteigungsform anwenden:

-1 = {{y - 1}/{x - 1}}
doubleleftright 1 - x = y - 1
doubleleftright y = -x + 2
doubleleftright t(x) = -x + 2

1.1.3 Zu erst können wir die Normale bestimmen:

m_n * m_t = -1 m_n * (-1) = -1
doubleleftright m_n = 1 1 = {{y - 1}/{x - 1}} doubleleftright x - 1 = y - 1
doubleleftright n(x) = x

Nun brauchen wir die Schnittpunkte der Normalen mit p(x)

n(x) = p(x) doubleleftright x = -x^2 + x + 1 doubleleftright 0 = -x^2 + 1 doubleleftright x^2 = 1 doubleleftright x = pm 1

Damit können wir nun die Fläche zwischen der Normalen und der Parabel durch eine Substitution der Flächen bis zur x-Achse berechnen:

A = int{-1}{1}{n(x) dx} - int{-1}{1}{p(x) dx}
doubleleftright A = int{-1}{1}{x dx} - int{-1}{1}{-x^2 + x + 1 dx}
doubleleftright A = {{delim{[}{{1/2}x^2}{]}}_{-1}}^1 - ({{delim{[}{{-}{1/3}x^3 + {1/2}x^2 + x}{]}}_{-1}}^1)
doubleleftright A = {1/2} - {1/2} - ({-}{1/3} + {1/2} + 1 - ({1/3} + {1/2} - 1))
doubleleftright A = {-}({-}{1/3} + {1/2} + 1 - {1/3} - {1/2} + 1)
doubleleftright A = {-}({-}{2/3} + 2)
doubleleftright A = {-}{4/3}

Wodurch wir einen Flächeninhalt von 4/3 Flächeneinheiten haben.

1.2 Wir können hier wieder das Integral der Funktion p(x) berechnen, als Grenzen nehmen wir dazu aber die gegebene -1 und die Obergrenze u. Setzten wir das ganze mit 2 gleich, können wir u dadurch ausrechnen:

2 = int{-1}{u}{3x^2 + 1 dx}
doubleleftright 2 = {{delim{[}{x^3 + x}{]}}_{-1}}^u
doubleleftright 2 = u^3 + u - (-1 - 1)
doubleleftright 2 = u^3 + u + 2
doubleleftright 0 = u^3 + u
doubleleftright 0 = u v u^2 + 1 = 0
doubleleftright 0 = u v u^2 = -1
doubleright u = 0

1.3 Zuerst sammeln wir Informationen über h(x) und bilden die Ableitung:

h(x) = ax^2 + bx + c h prime (x) = 2ax + bDa Die Funktion durch den Pinkt s(1; 1) geht:

h(1) = 1Da die Steigung im Punkt S gleich der Steigung der Funktion k im Punkt s ist:

h prime (1) = -1

Nun können wir berechnen:

-1 = 2a + b (1)
doubleleftright b = -1 - 2a 1 = a + b + c (2)

(1) in (2) einsetzen:

1 = a - 1 - 2a + c
doubleleftright 2 = -a + c
doubleleftright c = 2 + a doubleright h(x) = ax^2 - (1 + 2a)x + 2 + a

Eine Reaktion zu “Arbeitsblatt Abitur 2005 – Part 1”

Simone

Kommentar verfasst am 27. April 2006 um 20:12 Uhr

Hey super Arbeit Timm!!!
Willste nich morgen meine Klausur für mich schreiben?! ;-)
Schade, wenn wir nach Matheunterricht hätten, dürftest du ruhig die HA für alle ausdrucken… ;-)
Da haste wirklich ne Menge Geduld und Zeit reingesteckt!!!

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