Das Höhenprofil
AFB I–IIEin Wanderweg führt über einen Hügel. Gemessen wurden die Höhen A(0 | 300), B(2 | 380) und C(6 | 300) (x in km, y in m über NN). Das Profil soll durch f(x) = ax² + bx + c beschrieben werden.
- Stelle das LGS auf.
- Löse das LGS mit dem Gauß-Verfahren ohne Rechner.
- Bestimme den höchsten Punkt des Weges.
- Erläutere, wie man das Ergebnis mit dem GTR kontrollieren kann.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
I: c = 300 · II: 4a + 2b + c = 380 · III: 36a + 6b + c = 300.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Mit c = 300: II′: 4a + 2b = 80, III′: 36a + 6b = 0. III′ − 3 · II′: 24a = −240 → a = −10; b = (80 + 40) : 2 = 60. f(x) = −10x² + 60x + 300.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
f′(x) = −20x + 60 = 0 → x = 3; f(3) = −90 + 180 + 300 = 390. Höchster Punkt (3 | 390): nach 3 km auf 390 m.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
fx-CG50: MENU › Gleichung › F1 (SIMUL) › F2 (3 Unbekannte), Koeffizienten der drei Gleichungen eintragen, F1 (SOLVE) → a = −10, b = 60, c = 300.
Ein LGS mit Parametern
AFB II–IIIGegeben ist das LGS I: x + y + z = 1 · II: x + 2y + 3z = 2 · III: 2x + 3y + t · z = s mit t, s ∈ ℝ.
- Zeige, dass die Stufenform auf die Gleichung (t − 4) · z = s − 3 führt.
- Löse das LGS für t = 5 und s = 4.
- Untersuche die Lösbarkeit in Abhängigkeit von t und s.
- Gib für t = 4 und s = 3 die Lösungsmenge mit einem Parameter an.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
II − I: y + 2z = 1; III − 2 · I: y + (t − 2)z = s − 2. Subtraktion: (t − 4)z = s − 3.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
z = 1; y = 1 − 2 = −1; x = 1 − (−1) − 1 = 1. Lösung (1 | −1 | 1).
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
t ≠ 4: genau eine Lösung. t = 4, s = 3: 0 = 0, unendlich viele Lösungen. t = 4, s ≠ 3: 0 = s − 3 ≠ 0, keine Lösung.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
z = r, y = 1 − 2r, x = 1 − y − z = r. L = {(r | 1 − 2r | r) mit r ∈ ℝ}.
