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Mathematik-Aufgabenpool: PDF-Seiten 3601–3650
Aufgabenstellungen und zugehörige offizielle Lösungserwartungen als lesbarer HTML-Text – mit direkten Sprüngen zur richtigen Seite der Sammel-PDF.
Aufgabe B_198: Viruserkrankung
Aufgabe als kompakte PDF öffnenViruserkrankung
Aufgabennummer: B_198
Technologieeinsatz: möglich S erforderlich £
In einem kleinen Ort verbreitet sich eine neuartige Virusinfektion.
a) Ein Arzt beobachtet, dass einmal erkrankte Personen nach Abklingen der Symptome
gegen das Virus immun sind. In der folgenden Abbildung ist der zeitliche Verlauf der
Anzahl der kranken ( k ), der noch gesunden ( g ) und der bereits immunen ( i ) Personen
dargestellt:
– Entnehmen Sie der Grafik, wann ca. gleich viele Personen bereits immun bzw. noch
gesund sind.
– Lesen Sie ab, wie viele Personen zu diesem Zeitpunkt krank sind.
b) Ein neues Medikament soll bei der Bekämpfung des Virus helfen. Leider hat es auch
Nebenwirkungen. 2 % der erkrankten Personen leiden an Kopfschmerzen, 1 % an
Schwindelanfällen. 0,2 % weisen beide Symptome auf.
In der folgenden Rechnung wurde die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens eine der
Nebenwirkungen auftritt, ermittelt:
P („mindestens 1 Nebenwirkung“) = 0,02 + 0,01 = 0,03
– Erklären Sie, welcher Fehler dabei gemacht wurde.
– Stellen Sie die Berechnung richtig.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 10 20 30 40 50 t in Wochen
Anzahl der Personen
k
g
i
Viruserkrankung 2
c) Bei einer Gesundenuntersuchung wird ein Virustest durchgeführt. Damit können 99 %
der Virusträger/innen erkannt werden, noch bevor die Krankheit ausbricht. 10 % der
Untersuchten sind tatsächlich Virusträger/innen. Leider zeigt der Test auch bei 2 % der
gesunden Personen eine Infektion an.
– Ermitteln Sie die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person gesund ist, unter der Voraus-
setzung, dass eine Virusinfektion diagnostiziert wurde.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben.
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Lösung zu Viruserkrankung
Lösung als kompakte PDF öffnenViruserkrankung 3
Möglicher Lösungsweg
a)
Nach ca. 10 Wochen gibt es gleich viel noch gesunde und bereits immune Personen.
Zu diesem Zeitpunkt sind ca. 600 Personen krank.
Eine angemessene Ungenauigkeit beim Ablesen des Wertes wird toleriert.
b) In der Formel wurde nicht berücksichtigt, dass es auch erkrankte Personen gibt, bei denen
beide Nebenwirkungen gleichzeitig eintreten. Die richtige Formel lautet:
P („mindestens 1 Nebenwirkung“) =
P („Kopfschmerzen“) + P („Schwindelanfälle“) – P („beide Nebenwirkungen“) =
0,02 + 0,01 – 0,002 = 0,03 – 0,002 = 0,028
Auch andere Herleitungen der Formel sind möglich.
c) P („gesund | positiver Test“) =
P („gesund und positiver Test“ )
P ( „positiver Test “)
=
0,9 ∙ 0,02
0,9 ∙ 0,02 + 0,1 ∙ 0,99
= 0,1538
Die Wahrscheinlichkeit beträgt 15,4 %.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 10 20 30 40 50 60
t in Wochen
Anzahl der Personen
k
g
i
Viruserkrankung 4
Klassifikation
£ Teil A S Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 3 Funktionale Zusammenhänge
b) 5 Stochastik
c) 5 Stochastik
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) C Interpretieren und Dokumentieren
b) D Argumentieren und Kommunizieren
c) A Modellieren und Transferieren
Nebenhandlungsdimension:
a) —
b) A Modellieren und Transferieren
c) B Operieren und Technologieeinsatz
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) leicht a) 2
b) mittel b) 2
c) schwer c) 2
Thema: Medizin
Quellen: —
Aufgabe B_139: Wohnungsrenovierung
Aufgabe als kompakte PDF öffnenWohnungsrenovierung
Aufgabennummer: B_139
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Im Zuge einer Wohnungsrenovierung benötigt Thomas einen Kredit in Höhe von € 30.000.
a) Seine Bank bietet ihm einen Kredit mit einer Laufzeit von 10 Jahren, der bei einem
Quartalszinssatz von 1 % p. q. durch nachschüssige Monatsraten getilgt werden soll.
– Ermitteln Sie den äquivalenten Monatszinssatz.
– Erstellen Sie eine Gleichung, mit der die Ratenhöhe berechnet werden kann.
– Berechnen Sie die Ratenhöhe.
b) Thomas holt sich für diesen Kredit ein weiteres Angebot von einer anderen Bank.
Diese verlangt eine Bearbeitungsgebühr von 2 % vom Kreditbetrag, die bei der Auszah-
lung einbehalten wird.
Die Rückzahlung des Kredits erfolgt in 12 Jahren durch nachschüssige Quartalsraten in
Höhe von je € 800.
– Veranschaulichen Sie den Zahlungsstrom auf einer Zeitachse.
– Berechnen Sie den effektiven Jahreszinssatz.
c) Das Angebot einer dritten Bank ist in folgendem Tilgungsplan dargestellt:
Jahr Zinsanteil Tilgungsanteil Annuität Restschuld
0 0 0 0 € 30.000,00
1 € 1.350,00 € 491,75 € 1.841,75 € 29.508,25
2 € 1.327,88 € 513,87 € 1.841,75 € 28.994,38
– Erklären Sie die Begriffe und den Zusammenhang von Zinsanteil und Tilgungsanteil.
– Berechnen Sie den Jahreszinssatz, der dem Tilgungsplan zugrunde liegt.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben.
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Lösung zu Wohnungsrenovierung
Lösung als kompakte PDF öffnenWohnungsrenovierung 2
Möglicher Lösungsweg
a) i
12
=
12
1,01
4
– 1 =
3
1,01 – 1 = 0,00332...
Der äquivalente Monatszinssatz beträgt rund 0,33 %.
30 000 = R ∙
q
12
120
– 1
q
12
– 1
∙
1
q
12
120
mit q
12
=
3
1,01
R = 303,546...
Die Ratenhöhe beträgt € 303,55.
b)
Zeit in Quartalen
€ 29.400
€ 800
48 47 5 4 3 2 1 0
48-mal
€ 800 € 800 € 800 € 800 € 800 € 800 ...
30 000 − 600 = 800 ∙
q
4
48
– 1
q
4
– 1
∙
1
q
4
48
q
4
= 1,01147...
i
eff
= 1,01147...
4
− 1 = 0,04669...
Der effektive Jahreszinssatz des Angebots beträgt rund 4,67 % p. a.
c) Zusammenhang:
Den Zinsanteil einer Periode berechnet man durch Multiplikation der Restschuld der vor-
angegangenen Periode mit dem angegebenen Zinssatz.
Der Tilgungsanteil ist derjenige Teil der Annuität, der zur Tilgung der Schuld beiträgt.
(Zinsanteil und Tilgungsanteil ergeben in Summe die Annuität.)
Berechnung des Zinssatzes: i =
1 350
30 000
= 0,045 = 4,5 %
3 Wohnungsrenovierung
Klassifikation
£ Teil A T Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 3 Funktionale Zusammenhänge
b) 3 Funktionale Zusammenhänge
c) 3 Funktionale Zusammenhänge
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) A Modellieren und Transferieren
b) A Modellieren und Transferieren
c) D Argumentieren und Kommunizieren
Nebenhandlungsdimension:
a) B Operieren und Technologieeinsatz
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) B Operieren und Technologieeinsatz
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) mittel a) 3
b) mittel b) 3
c) mittel c) 3
Thema: Wirtschaft
Quellen: —
Aufgabe B_276: Zeitschrift
Aufgabe als kompakte PDF öffnenZeitschrift
Aufgabennummer: B_276
Technologieeinsatz: möglich erforderlich
In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der Preisfunktion der Nachfrage p N für eine Son-
derausgabe einer Zeitschrift dargestellt.
ME ... Mengeneinheiten
GE ... Geldeinheiten
a) Der Preis der Sonderausgabe wird von 14 GE/ME auf 12 GE/ME gesenkt.
– Kennzeichnen Sie in der obigen Abbildung die entsprechenden Verkaufsmengen.
– Berechnen Sie, um wie viele Geldeinheiten sich der zu erwartende Verkaufserlös
verändert.
b) − Stellen Sie die Funktionsgleichung der oben dargestellten Preisfunktion der
Nachfrage p N auf.
Für die Preisfunktion des Angebots p A gilt:
p A( x ) = 1 + 4,5 √ x
x ... angebotene Menge in ME
p A( x ) ... Angebotspreis in GE/ME
– Berechnen Sie den zugehörigen Gleichgewichtspreis.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind mit passenden Maß-
einheiten anzugeben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
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Lösung zu Zeitschrift
Lösung als kompakte PDF öffnenZeitschrift 2
Möglicher Lösungsweg
a)
Bei einem Preis von 14 GE/ME können 2 ME verkauft werden. Der Erlös beträgt 28 GE.
Bei einem Preis von 12 GE/ME können 3 ME verkauft werden. Der Erlös beträgt 36 GE.
Die Preisminderung führt zu einer Erlössteigerung um 8 GE.
b) Aus der Grafik kann man ablesen: p N( x ) = –2 x + 18.
Im Marktgleichgewicht gilt: p A( x ) = p N( x ).
1 + 4,5 √ x = 18 – 2 x
Mithilfe von Technologie erhält man: x = 4.
p N(4) = 10
Der zugehörige Gleichgewichtspreis beträgt 10 GE/ME.
Zeitschrift 3
Klassifikation
Teil A Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 4 Analysis
b) 4 Analysis
Nebeninhaltsdimension:
a) 3 Funktionale Zusammenhänge
b) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) C Interpretieren und Dokumentieren
b) B Operieren und Technologieeinsatz
Nebenhandlungsdimension:
a) B Operieren und Technologieeinsatz
b) A Modellieren und Transferieren
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) leicht a) 2
b) mittel b) 4
Thema: Wirtschaft
Quellen: —
Aufgabe B_148: Monopolistischer Betrieb
Aufgabe als kompakte PDF öffnenMonopolistischer Betrieb
Aufgabennummer: B_148
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich S
Die Produktion und der Verkauf einiger Produkte eines monopolistischen Betriebes werden untersucht.
a) Die lineare Preisfunktion der Nachfrage p für das Produkt A kann annähernd durch die nachste-
hende Grafik dargestellt werden.
x … nachgefragte Menge in Mengeneinheiten (ME)
p ( x ) … Preis in Geldeinheiten pro Mengeneinheit (GE/ME) bei x ME
– Stellen Sie die Gleichung der in der obigen Grafik dargestellten Preisfunktion der Nachfrage
auf.
– Interpretieren Sie die Nullstelle des dargestellten Funktionsgraphen im Sachzusammenhang.
– Argumentieren Sie, wie sich bei einem bestimmten Preis p 0 eine Preissenkung um 1 GE/ME
auf den Absatz auswirkt.
b) Für das Produkt B gilt folgender Zusammenhang zwischen der nachgefragten Menge x und
dem Erlös E :
E ( x ) = − 15 ⋅ x
2
+ 3 000 ⋅ x
x … nachgefragte Menge in Mengeneinheiten (ME)
E ( x ) … Erlös in Geldeinheiten (GE) bei einer nachgefragten Menge von x ME
– Berechnen Sie den maximalen Erlös mithilfe der Differenzialrechnung.
– Stellen Sie die Erlösfunktion grafisch für eine passende Definitionsmenge dar.
– Lesen Sie die mittlere Änderungsrate des Erlöses im Intervall [0 ME; 80 ME] ab.
– Erklären Sie die Bedeutung der mittleren Änderungsrate des Erlöses im Sachzusammenhang.
Monopolistischer Betrieb 2
c) In der nachstehenden Tabelle sind für das Produkt C die Gesamtkosten K in Geldeinheiten (GE)
in Abhängigkeit von der Produktionsmenge x in Mengeneinheiten (ME) angegeben:
x 0 6 15 23,5 30,3 40 60
K ( x ) 35 110 198 283 359 498 1 091
– Zeichnen Sie einen Streckenzug durch die gegebenen Punkte ( x | K ( x )) in ein Koordinatensys-
tem.
– Beurteilen Sie, ob durch den Streckenzug ( x | K ( x )) eine zu einer Kostenfunktion passende Mo-
notonie erkennbar ist.
– Bestimmen Sie mithilfe der Regressionsrechnung eine kubische Kostenfunktion für dieses
Produkt.
– Berechnen Sie die Kostenkehre dieser kubischen Funktion.
d) Der Gewinn für das Produkt D kann annähernd durch die folgende Funktion G beschrieben
werden:
G ( x ) = − 0,14 ⋅ x
3
+ 1,21 ⋅ x
2
+ 6,63 ⋅ x − 16,98
x … verkaufte Menge in Mengeneinheiten (ME)
G ( x ) … erzielter Gewinn in Geldeinheiten (GE) bei x ME
– Kreuzen Sie die zutreffende Aussage zur Gewinnfunktion an. [1 aus 5]
Bei einer Verkaufsmenge von 2 ME wird ein Verlust erzielt. ☐
Die gewinnmaximierende Menge liegt bei einer Verkaufsmenge von 2 ME. ☐
Der Break-even-Point liegt bei einer Verkaufsmenge von 2 ME. ☐
Bei einer Verkaufsmenge von 2 ME wird die obere Gewinngrenze erreicht. ☐
Das Betriebsoptimum liegt bei einer Verkaufsmenge von 2 ME. ☐
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind mit pas-
senden Maßeinheiten anzugeben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
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Lösung zu Monopolistischer Betrieb
Lösung als kompakte PDF öffnenMonopolistischer Betrieb 3
Möglicher Lösungsweg
a) p ( x ) = 500 −
x
12
Die Nullstelle befindet sich bei x = 6 000 ME. Es handelt sich um die Sättigungsmenge für dieses
Produkt.
Wenn man den Preis p 0 um ∆ p = 1 senkt, dann bedeutet dies eine Zunahme des Absatzes um
12 Mengeneinheiten.
Begründung: x = 6 000 − 12 p ⇒ ∆ x = –12 · ∆ p
b) E ′ ( x ) = 0: − 30 ⋅ x + 3 000 = 0
x = 100 ME
Der maximale Erlös E (100) beträgt 150 000 GE.
Der Graph darf keine negativen Funktionswerte aufweisen.
Die mittlere Änderungsrate zwischen 0 ME und 80 ME beträgt rund 1 800 GE/ME.
Die mittlere Änderungsrate gibt an, wie groß im Mittel pro zusätzliche ME ein Zuwachs des Erlö-
ses im vorgegebenen Intervall ist.
c) Streckenzug:
Monopolistischer Betrieb 4
Da alle Teilstrecken einen positiven Anstieg aufweisen, könnten die gegebenen Wertepaare Ele-
mente einer streng monoton steigenden Funktion sein.
Dies ist u. a. eine Bedingung für ein passendes Modell einer Kostenfunktion.
Regressionsfunktion mittels Technologieeinsatz:
K ( x ) = 0,0061 ⋅ x
3
– 0,3152 ⋅ x
2
+ 14,5417 ⋅ x + 33,7192
Kostenkehre aus K ″ ( x ) = 0: 0,0366 ⋅ x – 0,6304 = 0
Die Kostenkehre liegt bei x K ≈ 17,21 ME.
Der Break-even-Point liegt bei einer Verkaufsmenge von 2 ME. ☒
d)
Monopolistischer Betrieb 5
Klassifikation
£ Teil A S Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 4 Analysis
b) 4 Analysis
c) 4 Analysis
d) 4 Analysis
Nebeninhaltsdimension:
a) 3 Funktionale Zusammenhänge
b) —
c) —
d) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) A Modellieren und Transferieren
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) B Operieren und Technologieeinsatz
d) C Interpretieren und Dokumentieren
Nebenhandlungsdimension:
a) C Interpretieren und Dokumentieren, D Argumentieren und Kommunizieren
b) C Interpretieren und Dokumentieren, D Argumentieren und Kommunizieren
c) A Modellieren und Transferieren, D Argumentieren und Kommunizieren
d) —
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) mittel a) 3
b) mittel b) 4
c) mittel c) 4
d) mittel d) 1
Thema: Wirtschaft
Quelle: Itemwriterkurs OÖ3 2014
Aufgabe B_136: Ertragsgesetzliche Kostenfunktion
Aufgabe als kompakte PDF öffnenErtragsgesetzliche Kostenfunktion
Aufgabennummer: B_136
Technologieeinsatz: möglich erforderlich
Die Gesamtkosten K für die Herstellung eines bestimmten Produkts in Abhängigkeit von der
Produktionsmenge x verlaufen nach einer ertragsgesetzlichen Kostenfunktion.
x … Anzahl der produzierten Mengeneinheiten (ME)
K ( x ) … Gesamtkosten bei x ME in Geldeinheiten (GE)
Die Kostenfunktion muss in diesem Fall die folgenden Bedingungen erfüllen:
1. Es existiert ein positiver Funktionswert an der Stelle x = 0.
2. Die Kurve hat keinen Extremwert.
3. Die Kurve muss streng monoton steigen.
4. Sie muss im 1. Quadranten von einem degressiven Verlauf in einen progressiven wechseln.
a) Nur einer der beiden unten abgebildeten Graphen stellt eine ertragsgesetzliche Kosten-
funktion dar.
– Begründen Sie, warum der Funktionsgraph in Abb. 2 keine ertragsgesetzliche Kosten-
funktion beschreibt.
– Lesen Sie aus dem Graphen der ertragsgesetzlichen Kostenfunktion die Kostenkehre
ab.
– Ermitteln Sie mithilfe der abgelesenen Kostenkehre die Stückkosten an dieser Stelle.
Abb. 1 Abb. 2
Ertragsgesetzliche Kostenfunktion 2
b) – Begründen Sie, warum die Funktion K mit
K ( x ) = 0,1 x ³ – 1,6 x ² + 12 x + 20
die 4 Bedingungen einer ertragsgesetzlichen Kostenfunktion erfüllt.
c) Eine Polynomfunktion 3. Grades beschreibt eine ertragsgesetzliche Kostenfunktion. Die
Fixkosten betragen 25 GE. Die Kostenkehre liegt bei 5 ME. Die Gesamtkosten an der
Kostenkehre betragen 53,8 GE. Die Tangente an den Graphen der Gesamtkostenfunk-
tion hat an der Stelle x = 2 ME einen Anstieg k = 6.
– Stellen Sie ein Gleichungssystem auf, mit dem man die Parameter der Kostenfunktion
berechnen kann.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben.
Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen
Lösung zu Ertragsgesetzliche Kostenfunktion
Lösung als kompakte PDF öffnenErtragsgesetzliche Kostenfunktion 3
Möglicher Lösungsweg
a) Der Graph in Abb. 2 erfüllt 2 Bedingungen einer ertragsgesetzlichen Kostenfunktion nicht.
Die 2. Bedingung ist nicht erfüllt: Die Funktion hat ein lokales Maximum (bei ca. 4 ME) und ein loka-
les Minimum (bei ca. 8 ME).
Die 3. Bedingung ist nicht erfüllt: Die Funktion steigt nicht streng monoton. Sie fällt im Bereich von
ca. 4 ME bis ca. 8 ME.
Abb.1: Die Kostenkehre liegt bei ca. 6 ME. Toleranzbereich: ±0,5 ME.
Die Gesamtkosten an der Kostenkehre betragen ca. 70 GE, die Stückkosten an der Kostenkehre
betragen daher ungefähr 11,67 GE/ME.
b) K (0) = 20 … positiver Funktionswert an der Stelle x = 0
K ′ ( x ) = 0,3 x ² – 3,2 x + 12 = 0, die Gleichung hat keine reelle Lösung.
Es existieren keine Extremwerte.
Wenn der Funktionsgraph im gesamten Bereich monoton steigt, dann muss K ′ ( x ) für alle x größer
als null sein.
Der Graph von K ′ ist eine nach oben offene Parabel, weil der Koeffizient vor x ² positiv ist. Weil die
Ableitungsfunktion K ′ keine Nullstelle hat, sind alle Funktionswerte positiv.
Die Funktion K steigt daher monoton.
K ″ ( x ) = 0,6 x – 3,2 = 0 ⇒ x = 5,33
Der Wendepunkt liegt im 1. Quadranten.
K ″ ( x ) ist positiv für x > 5,33, denn K ″ ist eine lineare Funktion mit positiver Steigung.
D. h., das Krümmungsverhalten ist nach der Wendestelle progressiv und vor der Wendestelle daher
degressiv.
c) K ( x ) = a · x ³ + b · x ² + c · x + d
K ′ ( x ) = 3 a · x ² + 2 b · x + c
K ″ ( x ) = 6 a · x + 2 b
Es gelten die folgenden Gleichungen:
K (0) = 25: d = 25
K (5) = 53,8: 125 a + 25 b + 5 c + d = 53,8
K ′ (2) = 6: 12 a + 4 b + c = 6
K ″ (5) = 0: 30 a + 2 b = 0
Ertragsgesetzliche Kostenfunktion 4
Klassifikation
Teil A Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 4 Analysis
b) 4 Analysis
c) 4 Analysis
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) C Interpretieren und Dokumentieren
b) D Argumentieren und Kommunizieren
c) A Modellieren und Transferieren
Nebenhandlungsdimension:
a) D Argumentieren und Kommunizieren
b) —
c) —
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) leicht a) 3
b) mittel b) 4
c) mittel c) 3
Thema: Wirtschaft
Quellen: —
Aufgabe B_135: Jahresumsatz
Aufgabe als kompakte PDF öffnen1,3
0,5
0,95
1,2
0,95
1,8
0
0,5
1
1,5
2
1 2 3 4 5 6
monatlicher Umsatz
in Mio. Euro
Monate
Jahresumsatz
Aufgabennummer: B_135
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich S
a) Ein Unternehmen erzielt in den Jahren nach seiner Gründung Jahresumsätze, die in der
nachstehenden Tabelle aufgelistet sind.
t … Jahre (a) nach der Gründung
E ( t ) … Erlös t Jahre nach der Gründung in Millionen Euro (Mio. € )
t in a 1 5 9 13 17 21
E ( t ) in Mio. € 14 12,5 13,9 14,7 16 18,2
– Stellen Sie die Wertepaare der Tabelle in einem Koordinatensystem dar.
– Ermitteln Sie mithilfe der Regression eine Polynomfunktion 2. Grades durch die gege-
bene Punktewolke.
b) Die nachstehende Grafik zeigt die monatliche Umsatzverteilung im 1. Halbjahr des
5. Jahres.
– Berechnen Sie das arithmetische Mittel und die Standardabweichung der monatlichen
Umsätze.
In einem Geschäftsbericht werden nur das arithmetische Mittel und die Standardabwei-
chung veröffentlicht.
– Erklären Sie, welche Informationen zur Umsatzentwicklung dadurch verloren gehen.
Jahresumsatz 2
c) Der Jahresumsatz für ein bestimmtes Produkt dieses Unternehmens beträgt 2,4 Millio-
nen Euro bei 20 000 verkauften Stück. Die Sättigungsmenge liegt bei 30 000 Stück.
Die Preisfunktion der Nachfrage p ist linear:
p ( x ) = k · x + d
x … Verkaufsmenge in Stück
p ( x ) … Preis pro Stück bei einer Verkaufsmenge von x Stück
– Stellen Sie ein Gleichungssystem zur Berechnung der Koeffizienten k und d auf.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen
Lösung zu Jahresumsatz
Lösung als kompakte PDF öffnenJahresumsatz 3
Möglicher Lösungsweg
a)
Regressionsfunktion:
E ( t ) = 0,0202 · t
2
– 0,2137 · t + 13,8471
b) Im Mittel nimmt das Unternehmen im diesem Halbjahr monatlich jeweils rund € 1,1167 Mio. ein.
Die Standardabweichung beträgt rund € 0,3965 Mio.
Das arithmetische Mittel lässt keinen Rückschluss auf die Entwicklung des Umsatzes während
des Halbjahres zu. Die tatsächlichen Schwankungen des Umsatzes von Monat zu Monat wer-
den durch die Angabe der Standardabweichung nicht erfasst.
c) Preis pro Stück bei einer Verkaufsmenge von 20 000 Stück:
2 400 000 €
20 000 Stk.
= 120 € /Stk.
p (20 000) = 120: 20 000 · k + d = 120
p (30 000) = 0: 30 000 · k + d = 0
E ( t ) = 0,0202 · t
2
– 0,2137 · t + 13,847
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 5 10 15 20 25
E ( t ) in Mio. €
t in a
Jahresumsatz 4
Klassifikation
£ Teil A S Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 5 Stochastik
b) 5 Stochastik
c) 3 Funktionale Zusammenhänge
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) B Operieren und Technologieeinsatz
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) A Modellieren und Transferieren
Nebenhandlungsdimension:
a) —
b) D Argumentieren und Kommunizieren
c) —
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) leicht a) 2
b) leicht b) 2
c) mittel c) 2
Thema: Wirtschaft
Quellen: —
Aufgabe B_517: Handyproduktion
Aufgabe als kompakte PDF öffnenHandyproduktion*
Aufgabennummer: B_517
Technologieeinsatz: möglich T erforderlich £
Ein Unternehmen produziert die zwei Handymodelle H
1
und H
2
.
Dabei werden die beiden Mikrochip-Sorten M
1
und M
2
benötigt.
Für die Produktion der Mikrochips werden unter anderem die Rohstoffe Silicium ( R
1
) und Kupfer
( R
2
) benötigt.
Die nachstehende Tabelle, die der Matrix R entspricht, beschreibt den Mengenbedarf an Roh -
stoffen (in ME) für die Herstellung je eines Stücks der beiden Mikrochip-Sorten.
M
1
M
2
R
1
5 7
R
2
1 2
Die nachstehende Tabelle, die der Matrix S entspricht, beschreibt den Mengenbedarf an Mikro -
chips (in Stück) für die Herstellung je eines Stücks der beiden Handymodelle.
H
1
H
2
M
1
5 1
M
2
0 4
a) 1) Ermitteln Sie diejenige Matrix A , die den Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstel-
lung je eines Stücks der beiden Handymodelle beschreibt.
Bei einer bestimmten Produktionsvariante wird die Matrix S durch eine Matrix S
1
=
(
5
x
1
4
)
so ersetzt, dass sich anstelle von A die neue Matrix
(
46
11
33
9
)
ergibt.
2) Ermitteln Sie x .
* ehemalige Klausuraufgabe
b) Die Anzahlen der täglich produzierten Handys der Handymodelle H
1
und H
2
können durch
den Vektor x =
(
x
1
x
2
)
dargestellt werden.
Die Preise pro ME für die Rohstoffe R
1
und R
2
können durch den Vektor p =
(
p
1
p
2
)
darge-
stellt werden.
1) Beschreiben Sie, was durch den Ausdruck S · x im gegebenen Sachzusammenhang
berechnet wird.
2) Ermitteln Sie die Zeilen- und die Spaltenanzahl der Matrix p
T
· R · S · x .
Zeilenanzahl:
Spaltenanzahl:
Handyproduktion 2
c) Der Prozess der Handyproduktion wird geändert. Die neue Verflechtung zwischen den
Rohstoffen, den Mikrochips und den Handymodellen kann durch die nachstehende Tabelle
beschrieben werden.
R
1
R
2
M
1
M
2
H
1
H
2
R
1
0 0 5 7 6 0
R
2
0 0 1 2 0 0
M
1
0 0 0 0 5 1
M
2
0 0 0 0 0 4
H
1
0 0 0 0 0 0
H
2
0 0 0 0 0 0
1) Vervollständigen Sie den nachstehenden Gozinto-Graphen so, dass er den beschriebe-
nen Sachverhalt wiedergibt.
R
1
R
2
M
1
H
1
H
2
M
2
Die tägliche Nachfrage nach den Rohstoffen R
1
und R
2
, den Mikrochips M
1
und M
2
sowie
den Handymodellen H
1
und H
2
kann durch den Vektor n beschrieben werden:
n =
(
0
0
2 000
1 000
500
700
)
2) Lesen Sie die Anzahl der insgesamt täglich nachgefragten Mikrochips ab.
Handyproduktion 3
d) Die häufigsten Fehler, die bei den Handymodellen H
1
und H
2
auftreten, sind Displayfehler
und Akkufehler.
Die Wahrscheinlichkeiten, mit denen diese beiden Fehler auftreten, sind in der nachstehen-
den Vierfeldertafel dargestellt.
Displayfehler kein Displayfehler Summe
Akkufehler 0,01 0,02 0,03
kein Akkufehler 0,01 0,96 0,97
Summe 0,02 0,98 1,00
1) Beschreiben Sie ein Ereignis im gegebenen Sachzusammenhang, dessen Wahrschein-
lichkeit mit dem nachstehenden Ausdruck berechnet wird.
1 – 0,96 = 0,04
2) Überprüfen Sie nachweislich, ob die beiden Ereignisse „Displayfehler“ und „Akkufehler“
voneinander unabhängig sind.
Bei einem Handy ist ein Displayfehler aufgetreten.
3) Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass unter dieser Bedingung auch ein Akkufeh-
ler auftritt.
Handyproduktion 4
Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen
Lösung zu Handyproduktion
Lösung als kompakte PDF öffnenHandyproduktion 5
Möglicher Lösungsweg
a1) A = R ∙ S =
(
25
5
33
9
)
a2) 5 ∙ 5 + 7 ∙ x = 46 ⇒ x = 3
1 ∙ 5 + 2 ∙ x = 11 ⇒ x = 3
Für die Punktevergabe ist eine der beiden Gleichungen ausreichend.
b1) Es wird die Anzahl der Mikrochips M
1
und M
2
berechnet, die für die Produktion von
x
1
Handys vom Modell H
1
und x
2
Handys vom Modell H
2
benötigt werden.
b2) Zeilenanzahl: 1
Spaltenanzahl: 1
c1)
R
1
R
2
M
1
H
1
H
2
M
2
6
5
7
1
2
5
1
4
c2) Es werden insgesamt 3 000 Mikrochips täglich nachgefragt.
d1) Mindestens einer der beiden Fehler tritt auf.
d2) Die Ereignisse „Displayfehler“ ( D ) und „Akkufehler“ ( A ) sind unabhängig, wenn gilt:
P ( D ) ∙ P ( A ) = P ( D ∩ A )
P ( D ∩ A ) = 0,01
P ( D ) ∙ P ( A ) = 0,02 ∙ 0,03 = 0,0006 ≠ 0,01
Daher sind die beiden Ereignisse nicht unabhängig.
d3) P ( A | D ) =
P ( A ∩ D )
P ( D )
=
0,01
0,02
=
1
2
Die Wahrscheinlichkeit, dass unter dieser Bedingung ein Akkufehler auftritt, beträgt
50 %.
Handyproduktion 6
Lösungsschlüssel
a1) Ein Punkt für das richtige Ermitteln der Matrix A .
a2) Ein Punkt für das richtige Ermitteln von x .
b1) Ein Punkt für das richtige Beschreiben im gegebenen Sachzusammenhang.
b2) Ein Punkt für das richtige Ermitteln der Zeilen- und der Spaltenanzahl.
c1) Ein Punkt für das richtige Vervollständigen des Gozinto-Graphen.
c2) Ein Punkt für das Ablesen der richtigen Anzahl.
d1) Ein Punkt für das richtige Beschreiben im gegebenen Sachzusammenhang.
d2) Ein Punkt für das richtige nachweisliche Überprüfen.
d3) Ein Punkt für das richtige Berechnen der bedingten Wahrscheinlichkeit.
Aufgabe B_222: Sparbuch
Aufgabe als kompakte PDF öffnen* ehemalige Klausuraufgabe
Sparbuch*
Aufgabennummer: B_222
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
a) Von einem Sparbuch soll über 10 Jahre hinweg jeweils am Monatsende ein Betrag von
€ 200 abgehoben werden. Unmittelbar nach der letzten Abhebung sollen noch € 1.500
auf dem Sparbuch verbleiben. Der Zinssatz beträgt 1,5 % p. a.
− Berechnen Sie die Höhe desjenigen Betrags, der zu Beginn auf das Sparbuch einbe-
zahlt werden muss (ohne Berücksichtigung der KESt).
b) Auf ein Sparbuch wird einmalig ein Betrag von € 10.000 und 5 Jahre später einmalig ein
Betrag x einbezahlt. Nach insgesamt 8 Jahren soll ein Betrag von € 20.000 zur Verfügung
stehen. Der Zinssatz beträgt 1,5 % p. a.
− Erstellen Sie eine Zeitlinie, die diesen Sachverhalt darstellt.
− Berechnen Sie die Höhe des Betrags x ohne Berücksichtigung der KESt.
− Begründen Sie, warum sich die Höhe des Betrags x verringert, wenn er bereits nach
2 Jahren einbezahlt wird.
c) Auf einem Sparbuch stehen zu Jahresbeginn € 25.000 zur Verfügung. In den folgenden
12 Jahren sollen jeweils am Jahresende € 2.300 abgehoben werden können, sodass das
Guthaben zur Gänze aufgebraucht ist.
− Berechnen Sie den entsprechenden Jahreszinssatz (ohne Berücksichtigung der KESt).
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
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Lösung zu Sparbuch
Lösung als kompakte PDF öffnenSparbuch 2
Möglicher Lösungsweg
a) q
12
=
12
1,015 = 1,00124...
Barwert der Ratenzahlung: 200 ∙
q
12
120
– 1
q
12
– 1
∙
1
q
12
120
= 22 284,999...
Barwert des Restbetrags:
1 500
1,015
10
= 1 292,500...
22 284,999... + 1 292,500... = 23 577,500...
Es müssen zu Beginn € 23.577,50 auf das Sparbuch einbezahlt werden.
b)
Zeit in Jahren
€ 20.000
€ 10.000
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
x
10 000 ∙ 1,015
8
+ x ∙ 1,015
3
= 20 000
x = 8 353,499...
Es muss ein Betrag in Höhe von € 8.353,50 nach 5 Jahren einbezahlt werden.
Wird der Betrag x schon nach 2 Jahren einbezahlt, so können dafür zusätzlich 3 Jahre
lang Zinsen lukriert werden. Um diesen Betrag sinkt die Höhe von x bei früherer Einzah-
lung.
c) 25 000 = 2 300 ∙
q
12
– 1
q – 1
∙
1
q
12
q = 1,01555...
Der jährliche Zinssatz beträgt rund 1,56 %.
Lösungsschlüssel
a) 1 × A: für das Erkennen des richtigen finanzmathematischen Modells (Barwert)
1 × B1: für die Verwendung des richtigen (monatlichen) Zinssatzes
1 × B2: für die richtige Berechnung des am Beginn einzuzahlenden Betrags
b) 1 × A: für die richtige Erstellung der Zeitlinie
1 × B: für die richtige Berechnung der Höhe des Betrags x
1 × D: für die richtige Begründung
c) 1 × A: für einen richtigen Ansatz zur Berechnung des jährlichen Zinssatzes
1 × B: für die richtige Berechnung des Jahreszinssatzes
Aufgabe B_221: Ölbohrungen
Aufgabe als kompakte PDF öffnenÖlbohrungen*
Aufgabennummer: B_221
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Aufgabe 7 (Teil B)
Ölbohrungen
Eine Ölgesellschaft führt Probebohrungen in Texas und in Alaska durch. Erfahrungsgemäß
Bohrung in Alaska mit einer Wahrscheinlichkeit von 65 % Öl.
a) − Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass nur in Texas oder nur in Alaska Öl gefunden
wird, wenn die beiden Bohrungen unabhängig voneinander sind.
b) − Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, in höchstens einem der beiden US-Bundesstaaten Öl
zu finden, wenn die beiden Bohrungen unabhängig voneinander sind.
− Erklären Sie, welchen Vorteil eine Berechnung mittels Gegenwahrscheinlichkeit hier hat.
c) − Berechnen Sie, wie viele Bohrungen in Alaska zumindest notwendig sind, um mit mindes-
tens 99%iger Wahrscheinlichkeit Öl zu finden.
− Beschreiben Sie, wie sich die gesuchte Anzahl der Bohrungen verändert, wenn eine 95%ige
Wahrscheinlichkeit, Öl zu finden, ausreichend ist.
d) Von allen Arbeiter/innen der Ölgesellschaft arbeiten 30 % in Alaska, die übrigen bei Bohrun-
gen in Texas. Insgesamt sprechen 65 % aller Arbeiter/innen Spanisch. Ein Sechstel aller in
Alaska tätigen Arbeiter/innen spricht Spanisch.
− Übertragen Sie die Werte der Angabe in die entsprechenden Felder der untenstehenden
Vierfeldertafel.
− Ermitteln Sie die Werte der restlichen Felder und tragen Sie diese in die entsprechenden
Felder ein.
Arbeiter/innen
in Alaska
Arbeiter/innen
in Texas
Summe
Spanisch sprechend
nicht Spanisch sprechend
Summe
Aufgabe 7 (Teil B)
Ölbohrungen
Eine Ölgesellschaft führt Probebohrungen in Texas und in Alaska durch. Erfahrungsgemäß
Bohrung in Alaska mit einer Wahrscheinlichkeit von 65 % Öl.
a) − Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass nur in Texas oder nur in Alaska Öl gefunden
wird, wenn die beiden Bohrungen unabhängig voneinander sind.
b) − Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, in höchstens einem der beiden US-Bundesstaaten Öl
zu finden, wenn die beiden Bohrungen unabhängig voneinander sind.
− Erklären Sie, welchen Vorteil eine Berechnung mittels Gegenwahrscheinlichkeit hier hat.
c) − Berechnen Sie, wie viele Bohrungen in Alaska zumindest notwendig sind, um mit mindes-
tens 99%iger Wahrscheinlichkeit Öl zu finden.
− Beschreiben Sie, wie sich die gesuchte Anzahl der Bohrungen verändert, wenn eine 95%ige
Wahrscheinlichkeit, Öl zu finden, ausreichend ist.
d) Von allen Arbeiter/innen der Ölgesellschaft arbeiten 30 % in Alaska, die übrigen bei Bohrun-
gen in Texas. Insgesamt sprechen 65 % aller Arbeiter/innen Spanisch. Ein Sechstel aller in
Alaska tätigen Arbeiter/innen spricht Spanisch.
− Übertragen Sie die Werte der Angabe in die entsprechenden Felder der untenstehenden
Vierfeldertafel.
− Ermitteln Sie die Werte der restlichen Felder und tragen Sie diese in die entsprechenden
Felder ein.
Arbeiter/innen
in Alaska
Arbeiter/innen
in Texas
Summe
Spanisch sprechend
nicht Spanisch sprechend
Summe
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind mit passenden Maßeinheiten anzu-
geben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
* ehemalige Klausuraufgabe
Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen
Lösung zu Ölbohrungen
Lösung als kompakte PDF öffnenÖlbohrungen 2
Möglicher Lösungsweg
9
Aufgabe 7 (Teil B)
Ölbohrungen
Möglicher Lösungsweg
a) P ( T ⋂ A ′ ) + P ( T ′ ⋂ A ) = 0,85 ∙ 0,35 + 0,15 ∙ 0,65 = 0,395 = 39,5 %
Die Wahrscheinlichkeit, dass nur in Texas oder nur in Alaska Öl gefunden wird, beträgt 39,5 %.
b) 1 – P ( T ⋂ A ) = 1 – 0,85 ∙ 0,65 = 0,4475 = 44,75 %
Die Wahrscheinlichkeit, in höchstens einem der beiden US-Bundesstaaten Öl zu finden, be-
trägt 44,75 %.
Bei einer Berechnung mithilfe der Gegenwahrscheinlichkeit hat man den Vorteil, dass man nur
die Wahrscheinlichkeit für ein Ereignis – nämlich das Ereignis, dass bei beiden Bohrungen Öl
gefunden wird – berechnen muss.
c) 1 – 0,35
n
= 0,99
Berechnung mithilfe von Technologie: n ≈ 4,4
Es sind zumindest 5 Bohrungen in Alaska notwendig, um mit mindestens 99%iger Wahr-
scheinlichkeit Öl zu finden.
Ist nur eine 95%ige Sicherheit gefordert, so ist die Anzahl der notwendigen Bohrungen geringer.
d)
Arbeiter/innen
in Alaska
Arbeiter/innen
in Texas
Summe
Spanisch sprechend 5 % 60 % 65 %
nicht Spanisch sprechend 25 % 10 % 35 %
Summe 30 % 70 %
Die hervorgehobenen Werte in der obenstehenden Tabelle sind diejenigen, die aus der Anga-
be übertragen wurden.
Lösungsschüssel
a) 1 × B für die richtige Berechnung der Wahrscheinlichkeit
b) 1 × B für die richtige Berechnung der Wahrscheinlichkeit
1 × D für die richtige Erklärung zur Gegenwahrscheinlichkeit
c) 1 × B für die richtige Berechnung der Anzahl der notwendigen Bohrungen
1 × C für die richtige Beschreibung zur Veränderung der notwendigen Bohrungen
d) 1 × A für das richtige Übertragen der Werte in die Vierfeldertafel
1 × B für das richtige Ermitteln der fehlenden Werte
Lösungsschlüssel
9
Aufgabe 7 (Teil B)
Ölbohrungen
Möglicher Lösungsweg
a) P ( T ⋂ A ′ ) + P ( T ′ ⋂ A ) = 0,85 ∙ 0,35 + 0,15 ∙ 0,65 = 0,395 = 39,5 %
Die Wahrscheinlichkeit, dass nur in Texas oder nur in Alaska Öl gefunden wird, beträgt 39,5 %.
b) 1 – P ( T ⋂ A ) = 1 – 0,85 ∙ 0,65 = 0,4475 = 44,75 %
Die Wahrscheinlichkeit, in höchstens einem der beiden US-Bundesstaaten Öl zu finden, be-
trägt 44,75 %.
Bei einer Berechnung mithilfe der Gegenwahrscheinlichkeit hat man den Vorteil, dass man nur
die Wahrscheinlichkeit für ein Ereignis – nämlich das Ereignis, dass bei beiden Bohrungen Öl
gefunden wird – berechnen muss.
c) 1 – 0,35
n
= 0,99
Berechnung mithilfe von Technologie: n ≈ 4,4
Es sind zumindest 5 Bohrungen in Alaska notwendig, um mit mindestens 99%iger Wahr-
scheinlichkeit Öl zu finden.
Ist nur eine 95%ige Sicherheit gefordert, so ist die Anzahl der notwendigen Bohrungen geringer.
d)
Arbeiter/innen
in Alaska
Arbeiter/innen
in Texas
Summe
Spanisch sprechend 5 % 60 % 65 %
nicht Spanisch sprechend 25 % 10 % 35 %
Summe 30 % 70 %
Die hervorgehobenen Werte in der obenstehenden Tabelle sind diejenigen, die aus der Anga-
be übertragen wurden.
Lösungsschüssel
a) 1 × B für die richtige Berechnung der Wahrscheinlichkeit
b) 1 × B für die richtige Berechnung der Wahrscheinlichkeit
1 × D für die richtige Erklärung zur Gegenwahrscheinlichkeit
c) 1 × B für die richtige Berechnung der Anzahl der notwendigen Bohrungen
1 × C für die richtige Beschreibung zur Veränderung der notwendigen Bohrungen
d) 1 × A für das richtige Übertragen der Werte in die Vierfeldertafel
1 × B für das richtige Ermitteln der fehlenden Werte
Aufgabe B-C8_31: Produktion
Aufgabe als kompakte PDF öffnenProduktion*
Aufgabennummer: B-C8_31
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Aufgabe 6 (Teil B)
Produktion
a) In der nachstehenden Tabelle sind die Gesamtkosten eines Unternehmens K ( x ) in GE für die
Produktionsmenge x in ME angegeben. Die Fixkosten betragen 40 GE.
x in ME 2 5 9
K ( x ) in GE 105 152 369
− Ermitteln Sie die Gleichung der ertragsgesetzlichen Kostenfunktion K .
− Zeichnen Sie den Graphen dieser Kostenfunktion K im Intervall 0 ≤ x ≤ 10.
− Lesen Sie aus dem Graphen denjenigen Bereich ab, in dem ein progressiver Kostenverlauf
vorliegt.
b) − Beschreiben Sie die notwendigen Schritte zur Berechnung der kurzfristigen Preisuntergrenze,
wenn die Gesamtkostenfunktion bekannt ist.
c) Zur Gewinnermittlung für ein anderes Produkt verwendet das Unternehmen die folgende Kos-
tenfunktion K sowie die folgende Erlösfunktion E :
K ( x ) = x
3
– 9 · x
2
+ 55 · x + 190
E ( x ) = 90 · x
x in ME
K ( x ), E ( x ) in GE
− Stellen Sie Funktionsgleichung der Gewinnfunktion auf.
− Berechnen Sie die Höhe des maximalen Gewinns.
d) In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der Kostenfunktion K eines weiteren Produktes
dargestellt.
− Zeichnen Sie den Graphen der Erlösfunktion E bei einem Marktpreis von 100 GE /ME ein.
− Lesen Sie die beiden Gewinngrenzen ab.
* ehemalige Klausuraufgabe
8
c) Zur Gewinnermittlung für ein anderes Produkt verwendet das Unternehmen die folgende Kos-
tenfunktion K sowie die folgende Erlösfunktion E :
K ( x ) = x
3
– 9 · x
2
+ 55 · x + 190
E ( x ) = 90 · x
x in ME
K ( x ), E ( x ) in GE
− Stellen Sie Funktionsgleichung der Gewinnfunktion auf.
− Berechnen Sie die Höhe des maximalen Gewinns.
d) In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der Kostenfunktion K eines weiteren Produktes
dargestellt.
− Zeichnen Sie den Graphen der Erlösfunktion E bei einem Marktpreis von 100 GE /ME ein.
− Lesen Sie die beiden Gewinngrenzen ab.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind mit passenden Maßeinheiten anzu-
geben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
Produktion 2
Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen
Lösung zu Produktion
Lösung als kompakte PDF öffnenProduktion 3
Möglicher Lösungsweg
7
Aufgabe 6 (Teil B)
Produktion
Möglicher Lösungsweg
a) K ( x ) = 0,99 · x ³ – 10,27 · x
2
+ 49,1 · x + 40
K ( x ) in GE
K
x in ME
Im Bereich ab rund 3,5 ME liegt ein progressiver Kostenverlauf vor.
Für die untere Grenze gilt folgender Ablesetoleranzbereich: [3; 4].
b) Schritte zur Berechnung der kurzfristigen Preisuntergrenze:
– Bestimmung der variablen Stückkostenfunktion
– Stelle des Minimums der variablen Stückkostenfunktion berechnen (Betriebsminimum)
– Betriebsminimum in variable Stückkostenfunktion einsetzen
→ Ergebnis ist die kurzfristige Preisuntergrenze
c) G ( x ) = – x
3
+ 9 · x
2
+ 35 · x – 190
maximaler Gewinn: 156,9 GE
d)
untere Gewinngrenze: ca. 14 ME, Ablesetoleranzbereich [12; 16]
obere Gewinngrenze: ca. 42 ME, Ablesetoleranzbereich [40; 44]
Produktion 4
Lösungsschlüssel
8
Lösungsschlüssel
a) 1 × B1 für die richtige Ermittlung der Gleichung
1 × B2 für das richtige Zeichnen des Funktionsgraphen
1 × C für das richtige Ablesen des Intervalls
b) 1 × C für die richtige Beschreibung der Berechnungsschritte
c) 1 × A für das richtige Aufstellen der Gewinnfunktion
1 × B für die richtige Berechnung des maximalen Gewinns
d) 1 × A für das richtige Einzeichnen des Graphen der Erlösfunktion
1 × C für das richtige Ablesen der Gewinngrenzen
Aufgabe B_146: Startkapital
Aufgabe als kompakte PDF öffnenStartkapital
Aufgabennummer: B_146
Technologieeinsatz: möglich T erforderlich £
Simon möchte sich selbstständig machen. Er setzt für die Gründung seines Unternehmens als
Startkapital seine Ersparnisse und einen Kredit ein.
a) Er hat während der letzten 10 Jahre die folgenden Zahlungen auf ein mit 2,1 % p. a. ver
zinstes Sparbuch getätigt: Zu Beginn des 1. Jahres € 20.000, zu Beginn des 4. Jahres
€ 75.000 und ab dem Beginn des 8. Jahres monatlich vorschüssige Raten in Höhe von
je € 450.
– Veranschaulichen Sie den Zahlungsstrom auf einer Zeitachse.
– Berechnen Sie, über welchen Betrag Simon nach diesen 10 Jahren verfügen kann.
Simon überlegt durch welche nachschüssigen Monatsraten R er in 10 Jahren denselben
Betrag hätte ansparen können.
– Ermitteln Sie die Höhe dieser Rate R.
b) Simon benötigt zusätzlich zu seinen Ersparnissen ein Kapital in Höhe von € 45.000. Die
Bank bietet ihm einen entsprechenden Kredit mit dem folgenden Tilgungsplan:
Jahr Zinsanteil Tilgungsanteil Annuität Restschuld
0 € 45.000,00
1 € 1.665,00 € 9.000,00 € 10.665,00 € 36.000,00
2 € 1.332,00 € 9.000,00 € 27.000,00
3 € 999,00 € 9.000,00 € 9.999,00 € 18.000,00
4 € 666,00 € 9.000,00 € 9.666,00 € 9.000,00
5 € 333,00 € 9.000,00 € 9.333,00 € 0,00
– Ermitteln Sie die fehlende Zahl im Tilgungsplan.
In einem anderen Angebot soll diese Schuld bei einem Zinssatz von 4 % p. a. durch
5 nachschüssige Jahresraten getilgt werden.
– Berechnen Sie die zugehörige Ratenhöhe.
c) Simon kauft vom Startkapital zu Beginn des Jahres für sein Unternehmen eine Maschine
um € 20.000. Die Maschine verliert gegenüber dem Vorjahr jährlich 25 % ihres Wertes.
– Stellen Sie die Funktionsgleichung auf, die den Wert der Maschine jeweils zu Beginn
jedes Jahres beschreibt. Wählen Sie t = 0 für den Beginn desjenigen Jahres, in dem die
Maschine gekauft wird.
– Geben Sie eine passende Definitionsmenge zu dieser Funktion an.
Die nachstehenden grafischen Darstellungen sollen den Wert der Maschine zu Beginn
jedes Jahres darstellen.
– Kreuzen Sie die korrekte Darstellung an. [1 aus 5]
Wert in Euro
15 000
10 000
5 000
0
20 000
Zeit in Jahren
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10
Wert in Euro
15 000
10 000
5 000
0
20 000
Zeit in Jahren
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10
Wert in Euro
15 000
10 000
5 000
0
20 000
Zeit in Jahren
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10
Wert in Euro
15 000
10 000
5 000
0
20 000
Zeit in Jahren
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10
Wert in Euro
15 000
10 000
5 000
0
20 000
Zeit in Jahren
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben. Diagramme sind zu beschriften und zu skalieren.
Startkapital 2
Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen
Lösung zu Startkapital
Lösung als kompakte PDF öffnenStartkapital 3
Möglicher Lösungsweg
a)
Zeit in Jahren
€ 20.000 € 450 € 450 € 75.000
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
36-mal
q
12
=
12
1,021
K
10
= 20 000 ∙ 1,021
10
+ 75 000 ∙ 1,021
7
+ 450 ∙
q
12
36
– 1
q
12
– 1
∙ q
12
= 128 094,522...
Simon kann nach 10 Jahren € 128.094,52 beheben.
R ∙
q
12
120
– 1
q
12
– 1
= 128 094,52 ⇒ R = 961,203...
Die Ratenhöhe beträgt € 961,20.
b) fehlende Zahl:
2. Zeile Annuität: € 10.332 (aus Z + T = 1 332 + 9 000)
45 000 = R ∙
1,04
5
− 1
0,04
∙
1
1,04
5
R = 10 108,220...
Die Ratenhöhe beträgt € 10.108,22.
c) W ( t ) = 20 000 ∙ 0,75
t
mit t ∈ ℕ
t … Anzahl der Jahre (ganzzahlig)
W ( t ) … Wert zu Beginn des Jahres t in Euro (€)
D = ℕ
[...]
[...]
[...]
[...]
Wert in Euro
15 000
10 000
5 000
0
20 000
Zeit in Jahren
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10
4 Startkapital
Klassifikation
£ Teil A T Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 3 Funktionale Zusammenhänge
b) 3 Funktionale Zusammenhänge
c) 3 Funktionale Zusammenhänge
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) A Modellieren und Transferieren
b) C Interpretieren und Dokumentieren
c) D Argumentieren und Kommunizieren
Nebenhandlungsdimension:
a) B Operieren und Technologieeinsatz
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) C Interpretieren und Dokumentieren
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) mittel a) 3
b) mittel b) 2
c) mittel c) 3
Thema: Wirtschaft
Quelle: teilweise Mitarbeit der Gruppe HUM Itemwriterschulung OÖ 2014
