Top Banner
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
16

Klett 12 lösungen

Jan 08, 2016

Download

Documents

Bartimaeus34

Von Klett.de, ich besitze keine rechte für siese Lösungen. Alles gehört dem Klett verlag
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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