Klett 12 lösungen

16
7/17/2019 Klett 12 lösungen http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 1/16 I Integralrechnung 7 © Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de Alle Rechte vorbehalten. Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern, Lösungen und Materialien – Klasse 12 ISBN 978-3-12-732862-2 Schülerbuchseite 8 – 10 Lösungen vorläufig Integralrechnung 1 Lokale Änderungsrate und Gesamtänderung 1 h = 1  _  2  ·2 m  _  s 2  ·(1 s) 2  + 2 m  _  s  ·3 s + 1  _  2  ·2 m  _  s 2  ·(1 s) 2  = 7 m  Fläche = 7 FE 2 a) s = 1  _  2  ·0,5 h·40 km  _  h  + 0,5 h·40 km  _  h  + 1  _  2  ·0,5 h·30 km  _  h  + 0,5 h·10 km  _  h  + 0,5·0,5 h·10 km  _  h  =  (10 km + 20 km + 7,5 km + 5 km + 2,5 km) = 45 km  b) s ≈ 0,5·0,25 h·50 km  _  h  + 0,5 h·50 km  _  h  + 0,5·0,5 h· 50 km  _  h  + 0,75 h·100 km  _  h  + 0,5·0,5 h·100 km  _  h  = (6,25 km + 25 km + 12,5 km + 75 km + 25 km =) = 143,75 km 3 Individuelle Lösungen  z. B. 4 V = 1  _  2  ·4·60 ø  _  min  ·10 min + 1  _  2  ·5·60 ø  _  min  ·5 min + 4·60 ø  _  min  ·5 min + 9·60 ø  _  min  ·5 min  + 1  _  2  ·6·60 ø  _  min  ·5 min + 3·60 ø  _  min  ·5 min + 1  _  2  ·2·60 ø  _  min  ·10 min + 60 ø  _  min  ·10 min + 1  _  2  ·60 ø  _  min  ·10 min = 9150 ø 5 V = 12 h·18 m 3  _  h  ·3600· 1  _  2  + 44 m 3  _  h  ·3600·24 h + 12 h·3600·22 m 3  _  h  · 1  _  2  = 4 665 600 m 3  ≈ 4,7·10 6  m 3 6 a) b) F’ (x) = 425 (250 – 2 t 3 )  ___  (250 + t 3 ) 2   F’ (x) = 0 bei t = 5   F (5) = 5,7 ø  _  h  c) V = 1  _  2  · (  5 h·5,7 ø  _  h  + 5 h·2,5 ø  _  h  )  + 5 h·3,2 ø  _  h  + 1  _  2  ·14 h·2,4 ø  _  h  + 14 h·0,8 ø  _  h  ≈ 64,5 ø  64 500 cm 3  = π·50 2 ·h·cm 2   h ≈ 8,2 cm 7 a) u = (7 x – 3) 2 ; f ’ (x) = 3 (7 x – 3) 2 ·7 b) u = 2  _  (x – 2) 2  ; f ’ (x) = – 4 (x – 2) – 3  = – 4  _  (x – 2) 3  8 ___   AB = (  1  – 2 – 2  )  __   AC = (  2  – 2 2  )  | AB | = 0000  9 = 3 | AC| = 0000000  12 (  1  – 2 – 2  )  (  2  – 2 2  )  = 2 + 4 – 4 = 2 = 3· 0000000  12 ·cos α  α = 78,9°  F ABC  = 1  _  2  |  (  1  – 2 – 2  )  × (  2  – 2 2  )  |  = |  (  – 8  – 6 2  )  | · 1  _  2  = 1  _  2  · 0000000000000000000000000  64 + 36 + 4 = 1  _  2  0000000000  104 ≈ 5,1 S. 8 S. 10 b  p b x  t 20min 54 km  _  h  t 20min 108 km  _  h t 20min 108 km  _  h 36 km _ h  b O t in min 10 20 30 40 45 50 70 –10 –20 10 15  ø  _  s  5  b  m t O  5 10 15 20 t  5 F (t)  I

description

Von Klett.de, ich besitze keine rechte für siese Lösungen. Alles gehört dem Klett verlag

Transcript of Klett 12 lösungen

Page 1: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 1/16

I Integralrechnung

7© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 8 – 10  Lösungen vorläufig

Integralrechnung

1  Lokale Änderungsrate und Gesamtänderung

1 h = 1 

_

 2 

·2 m 

_

 

s2 ·(1 s)2 + 2 m 

_

 s ·3 s + 1 

_

 2 

·2 m 

_

 

s2 ·(1 s)2 = 7 m

  Fläche = 7 FE

2 a) s = 1 

_

 2 

·0,5 h·40 km 

_

 h 

+ 0,5 h·40 km 

_

 h 

+ 1 

_

 2 

·0,5 h·30 km 

_

 h 

+ 0,5 h·10 km 

_

 h 

+ 0,5·0,5 h·10 km 

_

 h 

=

  (10 km + 20 km + 7,5 km + 5 km + 2,5 km) = 45 km

  b) s ≈ 0,5·0,25 h·50km

 

_

 

+ 0,5 h·50 km 

_

 h 

+ 0,5·0,5 h· 50 km 

_

 h 

+ 0,75 h·100 km 

_

 h 

+ 0,5·0,5 h·100 km 

_

 h 

=

(6,25 km + 25 km + 12,5 km + 75 km + 25 km =) = 143,75 km

3  Individuelle Lösungen

  z. B.

4  V =1 

_

 2 ·4·60ø _

 min ·10 min +1 

_

 2 ·5·60ø _

 min ·5 min

+ 4·60ø _

 min ·5 min + 9·60ø _

 min ·5 min

  +1 

_

 2 ·6·60ø _

 min ·5 min + 3·60ø _

 min ·5 min

+1 

_

 2 ·2·60ø _

 min ·10 min + 60ø _

 min ·10 min

+1

 

_

 

·60ø 

_

 

min 

·10 min = 9150 ø

5  V = 12 h·18m3

 

_

 h ·3600·1 

_

 2 + 44m3

 

_

 h ·3600·24 h + 12 h·3600·22m3

 

_

 h ·1 

_

 2  = 4 665 600 m3 ≈ 4,7·106 m3

6 a) b) F’ (x) =425 (250 – 2 t3)

 

___

 

(250 + t3)2 

⇒  F’ (x) = 0 bei t = 5

  ⇒  F (5) = 5,7ø 

_

 

c) V =1 

_

 2 ·( 5 h·5,7ø 

_

 

h + 5 h·2,5

ø 

_

 

h ) + 5 h·3,2

ø 

_

 

h +

_

 2 ·14 h·2,4ø 

_

 

h + 14 h·0,8

ø 

_

 

h  ≈ 64,5 ø

  64 500 cm3 = π·502·h·cm2  ⇒  h ≈ 8,2 cm

7  a) u = (7 x – 3)2; f ’ (x) = 3 (7 x – 3)2·7 b) u = 2 

_

 

(x – 2)2 ; f ’ (x) = – 4 (x – 2)– 3 = – 4 

_

 

(x – 2)3 

8 ___

 

 AB = ( 1 – 2 

– 2 ) 

__

 

 

AC = ( 2 – 2 

2 )  |

 AB | = 9 0000  9 = 3 | AC| = 9 0000000  12

( 1 – 2 

– 2 ) ( 

2 – 2 

2 ) = 2 + 4 – 4 = 2 = 3·9 0000000  12 ·cosα  ⇒  α = 78,9°

  FABC = 1 

_

 2 | ( 1 – 2 

– 2 ) × ( 

2 – 2 

2 ) | = | ( 

– 8 – 6 

2 ) | ·

_

 2 

= 1 

_

 2 

·9 0000000000000000000000000 

 

64 + 36 + 4 = 1 

_

 2 

9 0000000000  

104 ≈ 5,1

S. 8 

S. 10 b

  p b x

 

t

20min

54km

 

_

 

t

20min

108 km 

_

 h 

t

20min

108km

 

_

 

36km_

b

O

t in min

10 20 30 40 45 50 70–10–20

10

15

 ø 

_

 

5

  b

  m t

O   5 10 15 20 t  

5

F (t)

  I

Page 2: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 2/16

I Integralrechnung

8© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 11 – 14  Lösungen vorläufig

2  Integrale

1 a) „Zu kleine“ Fläche sind 3 cm2  (3 × 4 Kästchen unterhalb des Graphen);

 „Zu große“ Fläche ist das Rechteck mit Länge 2 und Höhe 1 +9 

0000  2b) Zerlegung der Fläche in Streifen von 0,5 cm Breite:

  „Zu kleine“ Fläche: 0,5·(1 + 1,5 + 2 + 2,25) = 3,375

  „Zu große“ Fläche: 0,5·(1,75 + 2 + 2,25 + 2,9) = 4,45

2 a) b) c)

 :  

1

 

5

 0,25 x dx = 1 

_

 2 

·( 5 

_

 4 

+ 1 

_

 4 ) ·4 = 3 F = 4,375 F = 9

  d) e) f)

F = – 25 F = – 40 F = 2,25

3  I 8, da Pol und Nullstelle und Grenzen passen

  II 4 →  Scheitel und Öffnung der Parabel

  III 5 →  Steigung

  IV 3 →  Definitionslücke und Asymptote

4  a)  :  – 2,5 

2,5

 ( 2 – 2 

_ 5 

x ) dx = 1 

_ 2 

(3 + 1)·5 = 10

  b)  :  – 3

 3

 ( – 1 

_

 2 x2 + 4,5 ) dx = 18 (Rechnereinsatz wie Bsp. 2)

  c)  :  – 1,5

 4

 (  1 

_

 x + 2 ) dx ≈ 2,48 (Wertetabelle oder Rechner)

S. 11

S. 14 z n

O

x

1 2 3 4 5

2

1

y

O

x

1 2 3 4 5   6

2

1

y

O

x

1–1 2 3 4

2

1

y

 

_

 

xy =1 

_

 

xy =

y = xy = xy = 1,8

 

O

x

1 2 3 4 5

4

6

8

10

12

 

2

y

O

x

–1–2–3–4– 5

2

3

4

5

6

 

1

y

O 1 2 3 4 5 6

4

6

8

10

12

 

2

y

y = 2x

y = 2x+ 2

y = –5x –1

x

  n

  m oder z + t

Page 3: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 3/16

I Integralrechnung

9© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 14 – 15   Lösungen vorläufig

5 a) U8 = 0,5·(2 + 2,0625 + 2,25 + 2,5625 + 3 + 3,5625 + 4,25 + 5,0625)

= 12,375

  O8 = 0,5·(2,0625 + 2,25 + 2,5625 + 3 + 3,5625 + 4,25 + 5,0625 + 6)

= 14,375

  b)

O8 = 0,25·(4,5 + … + 1,21875) = 6,15625

  U8 = 0,25·(4,21875 + … + 0,5) = 5,15625  c) O8 = 6,15625

  U8 = 5,15625

  d) mit Wertetabelle erhält man:

O8 = 12,794

U8 = 12,413

6 a) U10 = 0,2·(0 + 0,04 + … + 3,24) = 2,28

  b)  :  

0

 

2

 x2 dx = 1 

_

 n ( 1 _ n ) 2+ 1

 

_

 n ( 3 

_

 n ) 2+ … + 1

 

_

 n 

·( 2 n– 1 

_

 n  ) 2 = 1 

_

 

n3 ·1 

_

 6 

· (2 n – 1) (2 n) (4 n – 1) = 1 

_

 6 ( 2 n – 1 

_

 n  ) ·2 n 

_

 n 

·( 4 n – 1 

_

 n  ) lim

 

n→ • Un = 1

 

_

 6 

·2·2·4 = 8 

_

 3 

7  a)  :  –9 0000  5

5

 (– 0,5 x2 + 2,5) dx = 7,45 b)  :  – 3,23

 0

 (0,25 x3 + 0,5 x2 – x) dx ≈ 4 c)  :  

–2 

_

 3 

4

 (  – 1 

_

 x + 2 

+ 0,75 ) dx ≈ 2

8  a) v = 0 wenn t = 12,5 b)  :  

0

 

12,5

 (– 0,8 t + 10) dt ≈ 62,5 m

9  a) PC b)  :  

0

 

24

 (5 sin (0,25 t) + 10) dt c) + d)  :  0

 

24

 (5 sin (0,25 t) + 10) dt ≈ 240

10  a) Weil der Abstand zum Ursprung nach Pythagoras immer 1 ist: d = ( 9 0000000000000  1 – x2 ) 2 + x2 = 1

  b) + c)  :  

– 1

 1

 9 0000000000000  1 – x2 dx = 1,571 =π 

_

 2 

m z n

 x

2 3 41O

2

3

4

5

1

6

 y

G f

 x

2 31O

2

3

4

5

1

 y

G f

genau wie b), nur um 2 nach rechts verschoben

 x

2 31−1−2−3   O

2

3

1

 y

G f

S. 15 t oder m z 

m z

v

x 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3

f (x) 4,5 4,21875 3,875 3,46875 3 2,46875 1,875 1,21875 0,5

Page 4: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 4/16

I Integralrechnung

10© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 15 – 19  Lösungen vorläufig

11  a) f ’ (x) = 2 x2 – 8 ⇒  x1/2 = ± 2 sind Extrema.

  f (– 2) = 9,7 f (2) = – 11,7

  b) f ’ (x) = 1 

_

 2 

x3 – 9 

_

 2 

x = 1 

_

 2 

x (x2 – 9) ⇒  x1 = 0; x2/3 = ± 3

  f (0) = 4 f (– 3) = f (3) = – 6,125

12  Individuelle Lösungen

  z. B. Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}

  A: gerade

  B: {1, 2, 3}

3  Integral als Flächenbilanz

1 a) Erst steigt die durchfließende Wassermenge pro Zeit, dann bleibt sie konstant, dann sinkt der

Wert. Verläuft der Graph unterhalb de x-Achse, dann strömt das Wasser in die andere Richtung

(d. h. läuft ab).

  b) Die gefärbte Fläche gibt die Wassermenge an. 

Zum Zeitpunkt t = 0 ist keine Wasser hinter dem Damm des Kraftwerkes. Zum Zeitpunkt

t = 12 ist noch die Wassermenge

  V = 0,5·(2·10) + (2·10 + 0,5·(2·10) – 0,5·(2·7,5) – 2·7,5 – 0,5·2·7,5 = 10 cm3  hinter dem Damm.

2  :  

0

 

1

 0,5 x dx = 1  :  

0

 

2

 0,5 x dx = 4 ⇒   :  

0

 

b

 0,5 x dx = b2

3 a)  :  – 2

 0

 f (x) dx = – 0,3 + 0,8 = 0,5 b) … = 0,8 + 2,9 = 3,7

  c) … = 2,9 + 1,1 = 1,8 d) … = – 0,3 + 0,8 + 2,9 – 1,1 = 2,3

4 a) b)

   :  

– 4

 3

  – 1 

_

 3 

x dx = 1 

_

 2 

·( 4 

_

 3 

·4 – 3·1 ) = 7 

_

 6   :  

0

 

6

 ( 1 _ 2 

t – 1 ) dt = 1 

_

 2 

(– 1·2 + 4·2) = 3

  c) d)

   :  

– 0,5 

3

 

(– 1,5 z + 1) dz =

_

 

( 1,75·1

_

 

– 2

_

 

·3,5 )   :  

1

 

– 4

 2 dx = – 2·5 = – 10  = – 3,0625 (Integrationsgrenzen sind vertauscht)

–2

–4

–6

–8

–10

2

4

6

8

2 4 6–2–4– 6

a)

b)

y

x

O

⇒  P (A° B) = 1 

_

 6  PA (B) =P (A° B)

 

__

 

P (A)  =

_

 6 

_

 1 

_

 2 

= 1 

_

 3 

S. 16 

S. 19

  z

 

O

x

–1– 2–3–4 2 3

 

1

11

y

O

x

1–1 2 3 4 5 6 7

1

y

1

 

O

x

1–1–2– 3– 4 2 3 4 5

2

1

y

O

x

1–1 2 3 4 5 6

 

1

y

–1

– 2

–1– 3

 

Page 5: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 5/16

I Integralrechnung

11© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 19  Lösungen vorläufig

  e) f)

   :  –9 0000  5

9 0000  5

(– x2 + 5) dx ≈ 14,9  :  8

 

– 2

 1 

_

 4 r dr = ( – 2·1 

_

 2 + 8·2 ) ·1 

_

 2 = – 7,5

5 a) Positiv; da keine Nullstelle im Integrationsbereich und Graph oberhalb der x-Achse (links der

Integrationsrichtung)

  b) Negativ: keine Nullstelle; Graph unterhalb (rechts der Integrationsrichtung)  c) Null: da gleich große Flächen oberhalb und unterhalb der x-Achse

  d) Negativ: die Fläche unterhalb der x-Achse ist größer als die oberhalb der x-Achse

  e) Negativ: gesamte Fläche im Integrationsbereich rechts der Integrationsrichtung

  f) Negativ: gesamter Graph liegt unterhalb der x-Achse

6 Individuelle Lösungen, z. B.

  a) b) c) d)

7 a) b) c)

 :  

– 2

 2 (x2 – 1) dx = 1 1

 

_

 3 

 :  

0

 

3 – 0,5 v (v – 2) dv = 0  : 

 

0

 

π cos ( x +

π _ 4 ) dx ≈ –9 0000  2

d) e) f)

 :  

4

 

1

 (x – 3)3 dx = 3,75  :  

4

 

8

 (  6 

_

 u – 2 – 2 ) du = – 1,408  :  

– 1

 2

 (– ex + e) dx = 1,13

 

O

x

–1– 2– 3–4

2

3

4

5

 

1

y

1 2 3

O

x

1–1–2 2 3 4 5 6 7 8

2

1

y

–1

–2

  v p n

  n x

O

x

1–2

1

y

–1

– 2

–1 2

O

x

1–3

2

1

y

–1–1–2

O

x

1–1

2

 

1

y

3

O

x

1–2

 

1

y

–1

–2

–1

  m oder t

 x

21−1−2   O

2

1

−1

 y

 x

2 3 41O

1

−1

−2

 y

 x

2 41O

1

−1

−2

 y

π

 x

2 3 41O

1

−1

−2

 y

 x

4 6 82O

1

−1

−2

 y

 x

2 31−1   O

2

−2

−4

 y

Page 6: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 6/16

I Integralrechnung

12© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 19 – 20  Lösungen vorläufig

8 a)  :  0

 

3

 | 0,5 (x + 1) (x – 2) | dx A = 2,59 b)  :  – 1,5

 3

 | f (x) | dx = – 0,28 A = 3,48

  c)  :  

– 1

 

1,75

 | f (x) | dx A = 2,01 d)  :  –π _

 2 

_

 4 

π

 | f (x) | dx A = 7

9 a) b)

10 a) Ø0 (x) = 2 x b) Ø0 (x) =1 

_

 2 x2  c) Ø0 (x) = – x2  d) Ø0 (x) =1 

_

 2 x2 + x

11 4 ist Ø0 zu Gf , da die Funktion x = 3 zunimmt und vorher ebenfalls positiv ist.

  3 ist Ø1 zu Gh , da die Funktion in – 1, 1 und 3 Extrema hat und die höheren Werte besser zu Gh 

passen als die von 5.

12  links: Fläche oberhalb: 1,875

Fläche unterhalb: 2

  rechts: Flächenbilanz ist positiv, da die Fläche oberhalb der x-Achse deutlich größer ist (von 2 – 3).

13 a)

b)

14  a) Abnahme von 0 bis 6 Uhr; dann Zunahme bis 18 Uhr und dann wieder Abnahme.

  b) schnellste Änderung um 12 Uhr und um 0 Uhr

  c) minimal t = 6; maximal t = 18

  d) Differenz ist 8 °C.

15  ganzer Kreis: A = r

2

π = 706,86 m2

 ⇒

  Teilkreis:

5π 

_

 4 

_

 

2π ·A = 441,79 m2

 = 0,044 ha = 44 179 dm2

16  a) x = 1 ⇒  y = 3 b) x = 2 ⇒  y = 2 c) x = 0 ⇒  y = – 2 d) x = – 1 

_

 2  ⇒  y = –5 

_

 4 

m

  m

 x

2 3 41−1   O

2

1

−1

 y

G f

 x

2 31−1−2   O

1

−1

−2

 yG f

S. 20

  v

  v 

hat abgenommen

 

 

  n b v m

 t

 F u n k  t i o n e n

  v o n  f ’ ?

Page 7: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 7/16

I Integralrechnung

13© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 21 – 24  Lösungen vorläufig

4  Hauptsatz

1 a) b) Ø0 (3) = 4,5

Ø0 (4) = 8Ø0 (4) – Ø0 (3) = 3,5

  c) F (3) = 4,5 + c

F (4) = 8 + c

F (4) – F (3) = 3,5 = Ø0 (4) – Ø0 (3)

⇒  Die Flächendifferenz bleibt gleich.

Fehler im Schülerbuch: Im Lösungssalat muss es anstatt 0,4 t2 heißen:2 

_

 3 k 4 ?

2 a)  :  

0

 

4

 2 x dx = 4 x2 5 0 

4 = 16 b)  : 

 

0

 

4

 – u du = 4 – 1 

_

 2 

u2 5 0 

4 = – 8  c) 8 k – 1

 

_

 2 

k = 7 1 

_

 2 

  d) 8  e) k  

_ 3 

(43 + 8) = 24 k f) 5 k – 1 k = 4 k 

  g)a 

_

 4 (16 – 16) = 0 h) 4 x2 – x 5 – 1 1  = 0 – 2 = – 2 i) 4 1 _ 9 v3 5 

– 2 

– 1 = 7

 

_

 9 

k) 4 x 

_

 2 

6 5 3 

– 3 = 0  l) 20 – 10 = 10 m) k 4

 

_

 3 ·2

3 (1) f: Die Grenzen müssen in Klammern und „–“ untere Grenze fehlt

  (2) richtig

  (3) „–“ vor x2 vergessen

  (4) „–“ vor dem ersten x2 fehlt

  (5) „–“ vorne vergessen

  (6) richtig – nur Schreibweise bei der ersten Grenze ist unvollständig.

4  A1 = 4 – 1 

_

 6 

x3 + 2 x 5 0,5

 2

  = 1 11 

_

 16 

A2 = 4 – 1 

_

 6 x3 + 2 x 5 2 

3 = 1

_

 6 

5  a) xp =1 

_

 4 x2  yg = 4 – x

  ⇒  1 

_

 4 

x2 + x – 4 = 0 ⇒  x1/2 =– 1∓ 9 00000000000  1 + 4__

 1 

_

 2 

= – 2∓ 29 0000  5 ⇒ S (– 2 + 29 0000  5 | 1,53)

  b)  :  

0

 

– 2 + 29 0000  51 

_

 4 x2 dx +  :  

– 2 + 29 0000  5

4

  (4 – x) dx = 4 1 

_

 12 x3 5 0 

– 2 + 29 0000  5+ 4 4 x –

x2 

_

 2 5 – 2 +9 0000  5

4  = 1,259 + 8 – 6,833 = 2,426

6  a) F’ (x) = 6 x2 + 4; 4 2 x3 + 4 x – 1 5 1 

3 = 65 – 5 = 60

  bei den restlichen Aufgaben muss wie in a) durch Ableitung von F (x) wieder f (x) heraus-

  kommen. Im Folgenden werden nur noch die Ergebnisse der Integrale angegeben.

  b) 0 c) – 2 d)8 

_

 9  e) – 7,27 f) 1,44 g) – 27

7  a) 4 1 _ 8 

x2 5 – 4

 2

  = 1 

_

 2 

– 2 = – 3 

_

 2 

; es muss eine Nullstelle im Integrationsbereich geben.

  b) 4 – u2 + 2 u 5 – 1 2  = 0 + 1 + 2 = 3;  Nullstelle liegt im Integrationsbereich.

  c)

4 3 

_

 

4

 t2 + 0,5 t

5 1

 – 2

 = 2 –5 

_

 

4

 =3 

_

 

4

 ;   „untere“ Fläche größer als „obere“

  d) 4 – x3 

_

 3 + 2 x 5 – 2

 2,5

 = – 0,21 + 1,33 = 1,12;   „obere“ Fläche größer als „untere“

S. 21 m t

O

x

1 2 3 4 5 6 7 8

2

3

4

 

1

y

Ø0 (3)

Ø0 (4)

Ø0 (4)–Ø0 (3)

S. 23

  v

  t

 A1

 _

 A2 

= 1,446

⇒  A1 ist um 44,6 % größer.

  n t

  t n

S. 24 b

Page 8: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 8/16

I Integralrechnung

14© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 24  Lösungen vorläufig

8  a)  :  – 2

 x

 3 t2 dt = 4 t3 5 – 2 x  = x3 + 8 ⇒  x0 = – 2; Extremum in xE = 0

  b)  :  2

 

x

 t3 dt = 4 t4 

_

 4 5 2 

x

 = x4 

_

 4 

– 4 ⇒  x1/2 = ± 2; Extremum in xE = 0

  c)  :  – 0,5

 x

 (– 8 t + 1) dt = 4 – 4 t2 + t 5 – 0,5

 x  = – 4 x2 + x + 1 + 0,5 = – 4 x2 + x + 1,5 ⇒  x1 = – 1

 

_

 2 

; x2 = –3 

_

 4 

; xE = 1 

_

 8 

d)  :  2

 

x

 (3 t2 – 2 t) dt = 4 t3 – t2 5 2 

x = x3 – x2 – 4

x1 = 2;

xE = 0; 2 

_

 3 

e)  :  – 1

 x 3 (t + 1) (t – 1) dt = :  

– 1

 x (3 t2 – 3) dt = 4 t3 – 3 t 5 

– 1 

x  = x3 – 3 x – 2

  x1 = – 1;

xE = ± 1

9 a)  :  0

 

ln 2

 f (x) dx = F (ln 2) – F (0) = 2 – 1,5 = 0,5 b)  :  0,75

 – 1

  f (x) dx = 1,6 – 0,2 = 1,4

Fläche = 0,5 Fläche = 1,4

  c)  :  – 1,5

 

0,5

 f (x) dx = 1,6 – 0,7 + 0,8 – 0,7 = 1 d)  :  – 1,5

 

0,5

 f (x) dx = 0,3 – 1 = – 0,7

Fläche = 1 Fläche = 0,6 + 0,1 + 0,2 = 0,9

10  a) – 4 

_

 

x2 = f (x) ⇒  f (8) – f (4) = 3 

_

 16 

b) f (– 0,5) = – 16+ c = – 20 ⇒  c = – 4 ⇒  f (10) = – 4 _

 100 – 4 = – 4,04

11  s (t) = 1 

_

 2 

·9,81·t2  ⇒  s (t) = 44,14 m

12  L = 1 

_

 2 ·40·25 cm + 1 

_

 2 ·30·25 cm = 875 cm

13  a) b) Kohlendioxidverbrauch pro m2:

   :  

– 6

 6

 ( 600 –600

 

_

 36  t2 ) dt = 4 600 t –200

 

_

 36  t3 5 – 6

 6  = 4800 mø

  Die Oberfläche einer Buche beträgt 500 m2,der Gesamtverbrauch also 4800 mø pro Tag.

(x3 – x2 – 4) : (x – 2) = x2 + x + 2

 x3 – 2 x2 

x2 – 4 ⇒  keine weiteren Nullstellen

  x2 – 2 x 

2 x – 4

(x3 – 3 x – 2) : (x + 1) = x2 – x – 2

 x3 + x2 

– x2 – 3 x x1 = – 1; x2 = 2

  x2 – x 

– 2 x – 2

  b

  t b n

O

t in d

10 20 30 40 50 60 70

20 

10

w(t)

  b t

4 62−2−4−6 O

400

200

k (t)

 t in h

Page 9: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 9/16

I Integralrechnung

15© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 24 – 27   Lösungen vorläufig

14  a) f ’ (x) = 8 (3 + x4) x3  b) f ’ (x) = 0,3 x– 0,7  c) f ’ (x) = 7 

_

 4 

x3 

_

 4  d) g ’ (x) = – 3 x– 4 – sin 1 

_

 x 

·ln x

15 _

 

 c liegt in der von_

 

 a und_

 

 b aufgespannten Ebene.

16  a) α = 180° b) α = 360°; 0°

5  Stammfunktionen

1 f3 (x)’ = f5 (x) ⇒  f3 (x) ist Stammfunktion von f5 (x);

  f2 (x)’ = f3 (x) ⇒  f2 (x) ist Stammfunktion von f3 (x);

  f1 (x)’ = f4 (x) ⇒  f1 (x) ist Stammfunktion von f4 (x)

2  g hat in x = 1 und x = 3 Nullstellen ⇒  F hat dort Extrema; ✓

  g hat in x = 2 ein Minimum ⇒  F hat dort einen Wendepunkt; ✓

  g ist für x < 1 negativ ⇒  F fällt nicht;  ⇒  ist keine Stammfunktion von g.(F müsste an der x-Achse gespiegelt sein, damit sie Stammfunktion wäre.)

Fehler ? im Schülerbuch: Im Lösungssalat muss es anstatt – 3,75 (Teilaufgabe b)) heißen: – 0,375 

und anstatt 1636,72 (Teilaufgabe g)): 1636,67.

3 a)  :  0

 

 cos x dx = 4 sin x 5 

0 4π = 0 b) 4 – 1

 

_

 2 

x– 2 5 – 2

 – 1

 = – 1 

_

 2 

+ 1 

_

 8 

= – 3 

_

 8 

c) 4 ln x 5 

e = 1

  d) 4 ex 5 

4 – 1 = e– 1 – e4 = – 54,23  e) 4

 x ln x – x 5 4 1 = – 1 – 4 ln 4 + 4 = – 2,55

f) 4 

cos t 5 0,5 2π = 1 – cos 0,5 = 0,12 g) 4 1 _ 3 x

_

 2 5 0 

– 289

 = 16372 

_

 3  h) 4 x0,75·4 

_

 3 5 2 

4 = 1,53

4 a) 1 

_

 8 

x8 + c b) a2 

_

 – 3 

z– 3 + c c) – et + c

  d) k ln u + c e) – sin x + c f) 2 

_

 7 r3,5 + c

5 a) in e b) in a c) in a d) in b

6 a) F (x) =1 

_

 3 x3 – x2 + c ⇔  21 

_

 3 =1 

_

 3 – 1 + c ⇒  c = 3

  b) G (t) = 2 

_

 3 

t3 

_

 2 + c ⇔  – 1 

_

 6 

9 0000  8 = 2 

_

 3 

23 

_

 2 + c ⇒  c = – 2,36

  c) K (z) = z2 + 5 z + c ⇔  51 

_

 4 = ( 2 1 

_

 2 ) 2 r5·2

_

 2 + c ⇒  c = 131 

_

 2 

d) H (x) = x5 + x4 – 2 x + c ⇔  7 = – 1 + 1 + 2 + c ⇒  c = 5

  e) R (a) = 2 a2 + 4 a + c ⇔  2 = 18 – 12 + c ⇒  c = – 4

7  (1) stimmt, da die Ableitung f von F in diesem Intervall immer negativ ist.

  (2) falsch – hier ist die Stelle größter negativer Steigung; außerdem ist hier ein Wendepunkt.

  (3) stimmt, da die 1. Ableitung gleich Null ist und f von negativen Funktionswerten zu positiven

Funktionswerten wechselt.

  (4) nein – muss nicht sein – hängt von der Konstanten ab.

S. 25 

S. 27 t n

  t

  v n

Page 10: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 10/16

I Integralrechnung

16© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 28   Lösungen vorläufig

8 a) b) c)  d)

9  a) b) f (0) = 0; f (2) = 4; f (1) = 2; f ’ (2) = 0; f ’ (0) = 0

  ⇒  f (x) = ax3 + bx2 + cx + d

  f ’ (x) = 3 ax2 + 2 bx + c

  I: d = 0

  II: 4 = 8 a + 4 b + 2 c

  III: 2 = a + b + c

  IV: 0 = Å2 a + 4 b + c

  V: 0 = c ⇒  a = 2 – b in IV

  ⇒  0 = 24 – 12 b + 4 b ⇒  0 = 24 – 8 b ⇒  b = 3 ⇒  a = – 1

  ⇒  f (x) = – x3 + 3 x2 = x2 (3 – x)

  c) H (x) = –1 

_

 4 x4 + x3 + c; H (3) = –81

 _

 4 + 27 + c = 6,75 ⇒  c = 0

  d) f (3) = 0 und f (x < 3) > 0 und f (x > 3) < 0

⇒  H (x < 3) steigend und H (x > 3) fallend

  e) x1 = 0 mit Vielfachheit 3; x2 = 4 mit Vielfachheit 1

  f) im Koordinatensystem oben

  g) gesucht: Entfernung (2 | 4) ⇔  (3 | 6,75) mit Pythagoras ⇒  dH = 9 0000000000000000000000000000000000000000000000  

(3 – 2)2 + (6,75 – 4)2 ≈ 2,93

  h) d minimal, wenn K (3) = 4 ⇒  c = – 2,75 ⇒  k (x) = – 1 

_

 4 

x4 + x3 – 2,75

10  a) weil der Definitionsbereich für den ln (k x) R+ ist (wenn k * R+).

  b) fk  (1) = 1 ⇔  1 = 1 + ln (k·1) ⇔  ln k = 0 ⇔  k = 1

  c) ln (k x) = – 1 ⇔  kx = e– 1  ⇒  x =e– 1

 

_

 

k   hat immer Vielfachheit 2 wegen des Quadrats

  d) Durch Zerlegen in Summen ⇒ lim 

x→ • 4 1 _ x +

2 ln x 

_

 x  +(ln (x0)

2

 

_

 x  5 = 0

  e) f ’ (x) =2 x (1 + ln (x))·

_

 x 

– (1 + ln (x))2·1 

_____

 

x2  =(1 + ln (x)) [2 – 1 – ln (x)]

 

____

 

x2 

⇒  x1 = e– 1; x2 = e

  f (e– 1) = 0 f (e) = 4 

_

 e 

≈ 1,47

  f) g) Weil die Ableitung f (x) immer positiv ist, die Stamm-

funktion in D also streng monoton steigend ist.  h) ga (x) = a – f1 (x) ⇒  lim 

x→ • ga (x) = a;

  Hochpunkt ( 1 _ e | a ) ; Tiefpunkt ( e | a –4 

_

 e ) für a < 0 ⇒  keine Nullstelle

  für a = 0 ⇒  eine Nullstelle

  für a =e 

_

 4 

⇒  zwei Nullstellen

  für 0 < a < 4 

_

 e 

⇒  drei Nullstellen

  für a > 4 

_

 e 

⇒  eine Nullstelle

S. 28 

O

x

–2

1

y

–1–1

 

O 1

1

y

–1–1 2 3 4

 

x

O 2–4

2

y

–2–2 4 6–6

x

O 1

1

y

–12

x

  z p n

O

x

2–2 4

4

6

2

y

–2

– 4

– 8

GF

GH

Gf 

  n t

O

y

–1

1 2

x

H

G1

x  1 _ e 

e

f ’ (k) < 0 0 > 0 0 > 0

f

Min Max

Page 11: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 11/16

I Integralrechnung

17© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 28 – 32  Lösungen vorläufig

11  a) f ’ (x) = – x + 1 ⇒  Extremum in (1 | 4,5)

  Nullstellen: x1 = 4; x2 = – 2

  b) – 1 

_

 2 

x2 + x + 4 – m x – 2 = 0

  ⇒  x1/2 =– 1 + m∓ 9 000000000000000000000000000  (1 – m)2 + 4

___

 

– 1 

D: (1 – m)2 + 4 > 0 gilt für alle m* R

6  Eigenschaften von Stammfunktionen und Integralen

1 a) F (x) = sin x + c G (x) =3 

_

 2 x2 + x + c

  b) K (x) = ∫ cos (3 x + 1) dx =1 

_

 3 sin (3 x + 1) + c

  J (x) = ∫ 0,4·(3 x + 1) dx = 0,4·( 3

 

_

 

x2 + x ) + c

  H (x) = 3 

_

 2 

x2 + x + sin x + c

  M (x) = ∫ cos x·(3 x + 1) dx = (3 x + 1)·sin x + 3·cos x c (CAS)

2  :  

1

 

3

 (x2 + 4 x + 1) dx = 26 2 

_

 3 

;  :  

1

 

3

 x2 dx = 8 2 

_

 3 

;  :  

1

 

3

 (4 x + 1) dx = 18

⇒  :  1

 

3

 (x2 + 4 x + 1) dx = :  1

 

3

 x2 dx + :  1

 

3

 (4 x + 1) dx

3 Fehler im Schülerbuch: Im Lösungssalat muss es anstatt heißen: ?

  a) 4 x3 –x2

 

+ 2 x 5 – 2 

1,2

 = 17,408  b) 3 4 5 ln z + z2 5 1 5

 = 96,14 c) 4 1

 

x2 (2 + t)2 5 – 4 

4  = 0

  d) 2 

_

 3 

4 (2 x + 4)3 

_

 2 5 2 

4 = 6,31  e) 2 4 – 1

 

_

 t + ln t 5 4,5

 3  = – 1,03 f) 4 – 1

 

_

 4 

x4 + 2 ex 5 – 3

 – 1

 = 20,64

  g) 4 ln (z2 + 2 z + 1) 5 4 

1 = – 1,83  h) 4 e6 x – 1 5 

– 1 

0,5 = 7,39 i) 4 2 u2 – 2 (u ln u – u) 5 

3 = 13,41

  k) 4 ln x – 2 cos x 5 

1 π = 4,23  ø) 4 ln (t2 + 1) 5 

4 = 2,14 m) 4  2

 _

 1 – x 5 0 

– 2

 = – 1 1 

_

 3 

4 (1) 4 1 _ 2 x4 + x– 1 5 1 

2 = 7  (2) 4 1 _ 4 ln (4 a2 + 1) 5 

– 1 

– 2 = 0,31 (3) CAS: 8,39

  (4) 4 x + ln x 5 2 4 = 2,69  (5) CAS: 0,72 (6) 4 1 _ 5 u5 – u 5 

– 2 

2  = 8

_

 5 

(7) 4 1 

_

 12 r3 +e2

 _

 8 r2 5 0 

3 = 10,56  (8) 4 4 

_

 3 v3 

_

 2 –4 

_

 5 v5 

_

 2 5 0 

2

 = – 0,75 (9)1 

_

 2 

4 ln (2 eb + 2) 5 – 1

 – 4

 = – 0,15

  (10) CAS: 6,71  (11) CAS: 6,22 (12) 4 3 

_ 4 

x4 + 1 

_ 2 

x2 5 – 2 2  = 0

5  a) b)

4 ln (x – 2) 5 3 5 = 1,10 4 2 sin ( t –π _ 2 ) 5 

π 

3π = 0

– 1

1

2

3

4

1 2 3 4–1–2

y

x

O

S. 29

  m

S. 31 t

S. 32 t m p z

  m t

O 1 2 3 4 5

2

1

y

x

O

x

π   2π   3π

 

1

y

–1

–2

Page 12: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 12/16

I Integralrechnung

18© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 32  Lösungen vorläufig

  c) d)

4 1 _ 3 

x3 + x2 

_

 2 

– 2 x 5 – 2

 0  = – 3 1

 

_

 3 

4 2 u ln v – 2 u – 2 u 5 

e 4 = 0,53

6 a) –1 

_

 2 e 2 – 2 t + c 

b) sin (4 x) + c c)2 

_

 3 a3 = 10 ⇒  a =3 

9 0000000  15 = 2,47  d)1 

_

 2 ln t + c  e) – 2 cos (3 t + 3) + c

  f)1 

_

 16 a4 – 4 a2 –1 

_

 16 + 4 = – 4 ⇒  a1/2 = ± 1,432; a3/4 = ± 7,87

  g) 4 2 

_

 u + u2 5 – 2

 a  = 2

 

_

 a + a2 – 3 = 3 ⇒  a ≈ – 2,602 

h) 4 – 3 cos x 5 π a = – 3 cos a ? – 1 = 0 ⇒  α = 109,5° = 0,15π

7  a)  :  – 3

 3

 x2 dx = 4 1 _ 3 

x3 5 – 3

 3

  = 9 + 9 = 18

  2· :  0

 

3

 x2 dx = 2· 4 1 _ 3 x3 5 0 

3

 = 2·9 = 18

  b) Individuelle Lösung; Beispiel in a) (Funktion muss symmetrisch zur y-Achse sein.)

8  a) f (x) = ax3 + bx2 + cx + d

  f (0) = 0 ⇒  d = 0

  f (– 3) = 0 ⇒  – 27 a + 9 b – 3 c = 0

  f (3) = 0 ⇒  27 a + 9 b + 3 c = 0

  f (1) = – 1 ⇒  – 1 = a + c ⇒  c = – 1 – a

  ⇒  27 a – 3 – 3 a = 24 a – 3 = 0 ⇒  a = 1 

_

 8 

⇒  c = – 9 

_

 8 

b) f (x) = 1 

_

 8 

x3 –9 

_

 8 

x = – f (x)

  c) Wegen Punktsymmetrie sind die Flächen unterhalb und oberhalb der x-Achse jeweils gleich groß.

  d) Weil die Fläche  :  

– 1

 1

 f (x) dx = 0 ist (wegen c)).

9 a) 4 6 

_

 t + x3 + 3 t 5 2 

x = 6

 

_

 x 

+ x3 + 3 x – 17

  b) 6 

_

 x + x3 + 3 x + 0

  c) 6 + x4 +3 x2 = 0 ⇔  D = 9 000000000000000  9 – 24 ⇒  keine Nullstellen!

  ⇒  Eine Integralfunktion muss mindestens eine Nullstelle haben.  d) c ≤ – 10 da Minimum von F (x) in (1 | 10)

  oder c ≥ + 10 da Maximum von F (x) in (– 1 | – 10)

10

  P (B1) =5 %

 

_

 25 % = 0,2 = 20 %

  ⇒  20 % von 200 = 40

O

x

1–2

 

1

y

–1

–2

–1

O   e1 2 3 4

 

y

–2

–4

–6

  t

  m

  v x

Der Graph von f (x) = x2  ist symmetrisch zur y-Achse. 

Wenn man die Integrationsgrenzen symmetrisch wählt, 

dann wird die Fläche von der y-Achse halbiert.

  p

  v n

⇒  b = 0

  v

  y

Be_

 Be

Br 5 % ?

 _

 Br

25 % 1

Page 13: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 13/16

I Integralrechnung

19© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 33 – 36   Lösungen vorläufig

7  Flächenberechnungen mit dem Integral

1 Nullstellen  x1 = – 1,25; x2 = 0,25

  ⇒ F =

|   :  – 1,25

 

0,25

 ( x2 + x – 5 

_ 16 ) dx

| +

|  :  0,25 

1

 ( x2 – x – 5 

_ 16 ) dx

| = 0,56 + 0,56 = 1,12

2  a) F = :  –π 

_

 2 

0

 cos x dx b) F = :  

0

 

π 

_

 4 

cos x dx – :  

0

 

π 

_

 4 

sin x dx

3 a) Nullstellen: x = 0; ± 2

  ⇒  A = |  :  – 1

 0

 f (x) dx | + |  :  0

 

2

 f (x) dx | + |  :  2

 

3

 f (x) dx | = | 4 1 _ 8 x4 – x2 5 – 1

 0  | + | 4 1 _ 8 x4 – x2 5 

2 | + | 4 1 _ 8 x4 – x2 5 

3 | 

= 0,875 + 2 + 3,125 = 6  b) Nullstellen: x = – 2; 1 ⇒  A = 3,67 + 9 + 17,33 = 30

  c) Nullstellen: x = 1; 3 ⇒  A = 0,42 + 0,2 + 0,31 = 0,93

  d) Nullstellen: x = – 1; 0; 4 ⇒  A = 2,38 + 0,38 + 12,38 = 15,14

  e) Nullstellen: x =π 

_

 4 

; … ⇒  A = 3,99 + 1,78 = 5,77

  f) Nullstelle: x = – 4 ⇒  A = 1,17

  g) Nullstelle: x = 0,5 ⇒  A = 1,15 + 0,28 = 1,43

4 a) Nullstellen: x = 0; ± 2 A = |  :  – 2

 0

 (– x3 + 4 x) dx | + :  0

 

2

 (– x3 + 4 x) dx = 2 ·4 – 1 

_

 4 x4 + 2 x2 5 0 

2 = 8

  b) Nullstellen: x = 1; 3 A =

|  :  1 

3

 (x2 – 4 x + 3) dx

|  = | 4 

1

 

_

 

x3 – 2 x2 + 3 x 5 1 3

 | = 11

 

_

 

c) Nullstellen: x = ±9 0000  2 A = 2 · 4 – 1 

_

 3 

x3 + 2 x 5 0 

9 0000  2dx = 3,77

  d) Nullstellen: x = 2 ±9 0000  3 A = | 4 1 _ 2 x2 + ln x – 4 x 5 2 –9 0000  3

2 +9 0000  3 | ≈ 4,294

  e) Nullstellen: x = 0; ± 2 A = 2 · | 4 1 _ 5 

x5 – 4 

_

 3 

x3 5 0 

2 | = 8,53

  f) Nullstellen: x = 0,25; 2,25 A = | 4 – 3 

_

 2 

9 0000  x +2 

_

 3 x3 

_

 2 – 2 x 5 0,25

 2,25

 | = 0,33

5 a) 4 – 0,25 x2

 + 2 x 5 0 k  

= –

k 2

 

_

 

+ 2 k = k ( –k 

 

_

 

+ 2 ) = 0 ⇒  k = 8

  b) 4 1 _ 3 

x3 – x2 – 3 x 5 0 

k  = 1

 

_

 3 

k 3 – k 2 – 3 k = k ( 1 _ 3 

k 2 – k – 3 ) = 0 ⇒  k = 3 

_

 2 

+ 3 

_

 2 

9 0000  5 ≈ 4,854

  (die anderen möglichen Lösungen sind 0 und3 

_

 2 –3 

_

 2 

9 0000  5 – also nicht die gesuchte)

  c) 4 1 _ 4 

x2 – x 5 0 

k  = 1

 

_

 4 

k 2 – k = 1 

_

 4 

k (k 3 – 4) = 0 ⇒  k =3 

9 0000  4 ≈ 1,32

  d) 4 1 _ 4 

x4 + 3 

_

 4 

x2 – 2 x 5 0 

k  = 1

 

_

 4 

k 4 + 3 

_

 4 

k 2 – 2 k = 0 ⇒  k ≈ 1,512 (mit CAS durch Probieren)

S. 33

O 1

1

y

–1 2 3 4

 

x

sinxcosx

– = F

S. 36 t m z

  t z

  t

  m

Page 14: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 14/16

I Integralrechnung

20© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 36   Lösungen vorläufig

6 a) b) c)

  A = :  – 1

 2

 (0,1 x2 – x + 1) dx A = :  e 

5

 ( ln x – 1 

_

 x ) dx A = :  0

 

4

 ( 9 000000000000  x + 2 – e– 0,2 x + 1 ) dx

= 4  1 

_

 30 x3 + 3 x –1 

_

 2 x2 5 – 1

 2  = 7,8 = 4

 x ln x – x – x 5 e 5 = 2,44 = 4 2 

_

 3 (x + 2)3 

_

 2 + 5 e– 0,2 x + x 5 0 

4

 = 9,16

7 a) g’ (x)= x ⇒  g’ (3)= 3 ⇒  4,5 = 3·3 + t ⇒  t = 4,5 ⇒  t (x)= 3 x – 4,5

  ⇒  A = :  

0

 

3

 0,5 x2 dx – :  

1,5

 3

 (3 x – 4,5) dx = 4 1 _ 6 

x3 5 0 3 – 4 3 

_

 2 

x2 – 4,5 x 5 1,5 3

  = 1,125

b) g’ (x)= 4 (x – 2)3  ⇒  g’ (0)= – 32 ⇒  16 = – 32·0 + t ⇒  t = 16 ⇒  t (x)= – 32 x + 16

  ⇒  A = :  0

 

2

 (x – 2)4 dx – :  0

 

0,5

 (– 32 x + 16) dx = 4 1 _ 5 

(x – 2)5 5 0 

2 – 4 – 16 x2 + 16 x 5 

0,5 = 6,4 – 4 = 2,4

  c) g’ (x)= – 2 x– 3  ⇒  g’ (0,5)= – 16 ⇒  3,75 = – 16·0,5 + t ⇒  t = 11,75 ⇒  t (x)= – 16 x + 11,75

  ⇒  A = :  0,5

 

3,75

 (x– 2 – 0,25) dx – :  0,5

 

47 

_

 64 

(– 16 x + 11,75) dx = 4 – x– 1 – 0,25 x 5 0,5

 3,75 – 4 – 8 x2 + 11,75 x 5 0,5

 47

 _

 64 

= 0,96 – 0,44 = 0,52

8 a) b)

Schnittpunkte:

x = – 2; 0; 1,5

  A = :  0

 

2

 (– x2 + 4 x – x2) dx A = :  – 2

 0

 (x3 + x2 – 2 x – x – 0,5 x2) dx + :  0

 

1,5

 (–x3 – 0,5 x2 + 3 x) dx

= 4 – 2 

_

 3 

x3 + 2 x2 5 0 

2 = 2 2

 

_

 3 

= 3,33 + 1,55 = 4,88

  c) d) e)

Schnittpunkte: x = – 1,73; 0; 1,73 Schnittpunkte: x = 0,5; 2 Schnittpunkte: x = 2; 3

  A = 2· :  0

 

1,73

 ( 0,5 –1 

_

 4 (x + 2) (x – 1)2 ) dx A = :  0,5

 2

 ( – 1 

_

 

x2 – 2,5 x + 5,25 ) dx A = :  2

 

3

 ( 9 00000000000  x – 2 – (x – 2)2 ) dx

  = 1,12 = 1,69 = 0,33

  t oder m

 x

2 31−1

−1

O

1

2

−1

−2

 y

2 3 41 5O

1

2

−1

−2

 y

 x

2 3 41O

1

2

−1

3

 y

 x

G f

Gg

G f

Gg

G f

Gg

  n t oder m

  n t z

O 2 4–4

2

y

–2

4

–2

x

Gf    Gg  Gf 

Gg

O 1 2–2

1

y

–1

2

–1

x

Gf 

O 1 2–2

1

y

–1

2

– 2

–1   x

Gg

x

O 1 2–2

y

–1

– 2

– 3

– 4

–1

Gg

Gf 

O 1 2 3 4

1

y

2

3

4

Gg

Gf 

x

Page 15: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 15/16

I Integralrechnung

21© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 | www.klett.de

Alle Rechte vorbehalten.

Lambacher Schweizer, Ausgabe Bayern,

Lösungen und Materialien – Klasse 12

ISBN 978-3-12-732862-2

Schülerbuchseite 36 – 37   Lösungen vorläufig

9 a) A = :  – 1

 7

 9 000000000000  x + 2 dx –1 

_

 2 ·1·2 –1 

_

 2 ·3·3 +1 

_

 2 ·1·3 = 4 2 

_

 3 (x + 2)3 

_

 2 5 – 1

 7

  – 4 =52

 _

 3  – 4 = 131 

_

 3 

b) Parabelgleichung: y = a (x – 3)2 + 1

  ⇒  1,5 = a (5 – 3)2 + 1 ⇒  a = 1 

_

 8 

⇒  t (x) = 1 

_

 8 

(x – 3)2 + 1

  f ’ (x) = 1 

_ 4 

(x – 3) f ’ (5) = 1 

_ 2 

⇒  g (x) = 0,5 x – 1

  ⇒   :  0

 

5

 ( 1 _ 8 (x – 3)2 + 1 – 0,5 x + 1 ) dx = 5,21

10 a) A (t) = :  1

 

2

 t 

_

 

x2 dx = 4 – t 

_

 x 5 1 

2 = –

_

 2 + t =t 

_

 2 ; A (t) = 8 ⇔  t = 16

  b) Nullstellen: x = ± t

  A (t) = 2· :  

0

 

t

 (x2 – t2) dx = 2 | ( t3 

_

 3 

– t3 ) | = 4 

_

 3 

t3; A (t) = 36 ⇔  t = 3

11 a), c) b) U4 = 0 + 3 + 4 + 3 = 10

   :  

0

 

4

 (– x2 + 4 x) dx = 10,67 ⇒  Abweichung um 6,25 %

  d) A liegt für 0 ≤ a < 4 im I. Quadranten.

  e) Schnittpunkt:

– x2 + 4 x – a x = 0 ⇒  – x (x – 4 + a) = 0 ⇒  x1 = 0; x2 = a + 4

   :  0

 

4 – a

 (– x2 + 4 x – a x) dx = – 1 

_

 3 

(4 – a)3 + 2 (4 – a)2 –a 

_

 2 

(4 – a)2 = 1 

_

 6 

(4 – a)3

  f) F∆ OPQ =1 

_

 2 ·3·3 = 4,5

  g) F’ ∆ OPQ = –3 

_

 2 x2 + 4 x = 0 ⇔ (x1  = 0) oder x2 = 22 

_

 3 

12  a) Volumen = Gesamtfläche·Länge  Parabelgleichung: y = 1

 

_

 20 x2 – 80

  Parabelfläche: A = 1002 + 2 :  0

 

40

 (  1 

_

 20 x2 – 80 ) dx = 42662 

_

 3 cm2

  Restgrundfläche: G = 57331 

_

 3 cm2  ⇒  Volumen: V = 573,3 dm3 ≈ 0,57 m3  ⇒  Masse: m ≈ 1,3 t

  b) Parabelgleichung: y = – 1 

_

 40 (x – 100) (x – 300)

  Parabelfläche: A = 31 

_

 3 m2

  Restfläche: 9,67 m2  ⇒  Volumen: V = 96,7 m3  ⇒  Masse: m ≈ 222,3 t

13  a) A = :  0

 

4

 1 

_

 4 x2 dx = 4 1 

_

 12 x3 5 0 

4 = 5

_

 3  gesucht: a, damit1 

_

 12 a3 = 22 

_

 3 

⇒  a =3 

9 0000000  32 ≈ 3,175

  b) Grenze: 1 

_ 4 

x1 2 = a ⇒  x1 = 9 00000000  

4 a A2 = :  9 00000000  4 a

4

 ( 1 _ 4 

x2 – a ) dx = 8 

_ 3 

⇒  a = 1

14  a) fa (x) = 1 

_

 a 

x2 – a = 0 ⇒  x = ± a

  b) fa (– x) = fa (x) und ha (– x) = ha (x)

  c) ha (x) = 0 ⇔  x = ± a ⇒  beide haben gleiche Nullstellen

  d) A (a) = 2·  :  0

 

a

 ( 1 _ a x2 – a –1 

_

 3 x2 +1 

_

 3 a2 ) dx = 2 4 1 _ 3 a2 – a2 –1 

_

 9 a3 +1 

_

 3 a3 5 = –4 

_

 3 a2 +4 

_

 9 a3

  A’ (a) = –8 

_

 3 

a + 4 

_

 3 

a2 = 0 ⇔  a1 = 0

  = –4 

_

 3 a (2 – a) ⇔  a2 = 2

 ⇒

  Minimum der Fläche in ( 2 | 17 

_

 

n t y

S. 37 z n

O 1 2 P 4

1

y

–1

–2

2

3

4

x

G0,5

Gp

Q

  t

  y m

  n

  y m

a < 2 2 > 2A’ (a) < 0 0 > 0

A (a)

Page 16: Klett 12 lösungen

7/17/2019 Klett 12 lösungen

http://slidepdf.com/reader/full/klett-12-loesungen 16/16

Schülerbuchseite 37 – 39  Lösungen vorläufig

15  a) Ø (a) = – 1 

_

 a + 1

  b) lim 

a→ • Ø (a) = 1 ⇒  die Fläche, die ins Unendliche reicht, hat den endlichen Wert 1.

  c) lim 

a→ 0  :  

4

 

_

 

9 0000  x dx = lim 

a→ 0 2·( 2 –9 0000 

 a ) = 4⇒

  „unendliche“ Fläche mit endlichem Inhalt

16  f (x) = a x4 + b x3 + c x2 + d x + e

  f ’ (x) = 4 a x3 + 3 b x2 + 2 c x + d

  I f (3) = 27 ⇒  27 = 81 a + 27 b + 9 c + (3 d + e)

  II f (0) = 0 ⇒  e = 0

  III f ’ (0) = 0 ⇒  d = 0

  IV f (2) = 16 ⇒  16 = 16 a + 8 b + 4 c

  V f ’ (2) = 0 ⇒  0 = 32 a + 12 b + 4 c

  IV – V: 16 = – 16 a – 4 b ⇒  b = – 4 – 4 a in V

  V *: 0 = 32 a – 48 – 48 a + 4 c ⇒  c = 4 a + 12 in I

  I *: 27 = 81 a – 108 – 108 a + 36 a + 108 ⇒  a = 3

  ⇒  b = – 16; c = 24 ⇒  f (x) = 3 x4 – 16 x3 + 24 x2

8  Ins Unendliche reichende Flächen

1 1 + 1 

_

 2 

+ 1 

_

 4 

+ 1 

_

 8 

+ … = sehr groß? Trick:

2 a) lim a→ • 4 – 1

 

_

 

x + 1 5 

a

 = 1 

_

 2 

b) lim a→ • 4 – 2 e

_

 

2 x 5 

a

 = 2 e– 1 ≈ 0,74  c) lim 

a→ 0 4 – 1

 

_

 

k 2 5 

– a 

1  = •  d) lim

 

a→ 0 4 89 0000  x 5 

4 = 16

3  a) lim 

a→ • 4 3·ln x 5 

a = lim 

a→ • 3 ln a = • b) lim 

a→ –• 4 2 ex 5 a 0

 = 2 c) lim a→ –•

 4 2 x– 2 5 a – 1

 = 2

4  a) Asymptote y = 1 

_

 2 x b) Asymptote (y = ex  für x→ +•) y = – 1 

_

 3 x für x→ –•

  lim 

a→ •  :  2

 

a

 2 

_

 

x2 dx = lim 

a→ • 4 – 2

 

_

 x 5 2 

a = 1 lim 

a→ –•  :  a 

1

 ex dx = lim a→ –•

 4 ex 5 a 1 = e

5  a) W = :  R

 

h2

  γm M 

_

 

x2  dx = 4 – γ m M 

_

 x  5 R 

h2

 =

= 6,67·10– 11 m3

 

_

 kg·s2 ·1000 kg·5,97·1024 kg·(  1 

__

 

6370·103 m 

– 1 

__

 

4,22·107 m ) = 5,31·1010 J

  b) W = lim h2 → •

  :  R

 

h2

  γm M

 

_

 

x2  dx = 6,67·10– 11 m3 

_

 

kg·s2 ·1000 kg·5,97·1024 kg

 

__

 

6370·103 m  = 6,25·1010 J

6  Konstruktionsbeschreibung:

  – Zeichne den Winkel β.

  – Ziehe jeweils an den Innenseiten der Schenkel Parallelen im

Abstand d.

  – Der Schnittpunkt der Parallelen ergibt den Schnittpunkt S der

Winkelhalbierenden.

  – Verbinde S mit dem Endpunkt A des einen Schenkels.  – Verdopple den Winkel BAS.

  – Der Schnittpunkt mit dem anderen Schenkel von β ergibt C.

S. 38 

11_

2

 1_

4

1_

8

+ ¥ 2 als Endwert

S. 39

m

  m

  b n t

B

β

A

C

d

d

c

S