MINT lernen

Lösen mit GTR und CAS

Zwei Sachaufgaben zum Lösen mit Hilfsmitteln.

1

Der Weitsprung-Sprung

AFB I–II

Der Schwerpunkt einer Weitspringerin folgt näherungsweise \(h(x)=-0{,}09x^2+0{,}6x+1\) (\(x\) Weite, \(h\) Höhe, in m). Er landet bei \(h=0\).

  1. Beschreiben Sie, wie Sie die Landestelle mit dem GTR bestimmen.
  2. Bestimmen Sie die Landestelle auf zwei Nachkommastellen.
  3. Ermitteln Sie die größte Höhe des Schwerpunkts.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Menü, Eingabe, Zeichnen, Analyse.
Hinweis zu Aufgabe b)
Positive Nullstelle; zur Kontrolle pq-Formel nach Teilen durch \(-0{,}09\).
Hinweis zu Aufgabe c)
G-Solv F2 (MAX).

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

MENU 5, Y1 = \(-0.09X^2+0.6X+1\), F6 (DRAW), ggf. V-Window anpassen, SHIFT F5 (G-Solv), F1 (ROOT), mit ► zur positiven Nullstelle.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

\(x^2-6{,}\overline{6}x-11{,}\overline{1}=0\): \(x=3{,}\overline{3}\pm\sqrt{11{,}\overline{1}+11{,}\overline{1}}\approx3{,}33\pm4{,}71\). Landestelle \(x\approx8{,}05\,\mathrm m\).

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

MAX: \(x\approx3{,}33\), \(h=-0{,}09\cdot11{,}\overline{1}+2+1=2\). Größte Höhe \(2\,\mathrm m\).

2

Rechner oder Kopf?

AFB II–III

In einer Klausur sind drei Gleichungen zu lösen: (A) \(x^2-121=0\), (B) \(x^2-4{,}2x+1{,}3=0\), (C) \(x^2=2x-3\).

Maja will alles mit dem GTR machen, Paul alles ohne.

  1. Ordnen Sie jeder Gleichung ein günstiges Verfahren zu.
  2. Werten Sie für B die GTR-Ausgabe aus: X = 0.3364… und X = 3.8635… (Rundung auf zwei Stellen).
  3. Nehmen Sie Stellung zu Majas und Pauls Strategie.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Sonderfall erkennen? Krumme Koeffizienten?
Hinweis zu Aufgabe b)
Mit ≈ notieren; Probe mit Vieta.
Hinweis zu Aufgabe c)
Zeit, Sicherheit, Genauigkeit abwägen.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

A: Wurzel ziehen, \(x=\pm11\). B: GTR (ROOT) oder CAS — krumme Zahlen. C: umstellen zu \(x^2-2x+3=0\), \(D=1-3<0\): im Kopf erkennbar, keine Lösung.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

\(x_1\approx0{,}34\), \(x_2\approx3{,}86\). Vieta: \(0{,}34+3{,}86=4{,}2=-p\) ✓, \(0{,}34\cdot3{,}86\approx1{,}31\approx q\) ✓.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Beide Extreme sind ungünstig: Sonderfälle und \(D<0\) erkennt man im Kopf schneller und exakt; krumme Koeffizienten löst der GTR sicherer. Günstig ist, zuerst die Gleichung anzusehen und dann das Werkzeug zu wählen.