Pi Mal Daumen LogoPi Mal Daumen

Durchsuchbarer Aufgabenpool

Mathematik-Aufgabenpool: PDF-Seiten 3751–3800

Aufgabenstellungen und zugehörige offizielle Lösungserwartungen als lesbarer HTML-Text – mit direkten Sprüngen zur richtigen Seite der Sammel-PDF.

Aufgabe B_571: Müsliriegel

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3756–3758 · Lösung ab Seite 3759

Müsliriegel / Wintertermin 2023 / B_571 S. 1/5
Standardisierte
Reife- und Diplomprüfung
SRDP
S. 18 /20 11. Jänner 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HAK
Aufgabe 8
Müsliriegel
Ein Start-up-Unternehmen bringt verschiedene Müsliriegel-Sorten auf den Markt.
Aus den 4 Rohstoffen Haferflocken ( R 1 ), Früchte ( R 2 ), Nüsse ( R 3 ) und Schokolade ( R 4 ) werden
mit Öl und Honig Müsliriegel der Sorten Crunchy ( Z 1 ), Fruity ( Z 2 ) und Sweety ( Z 3 ) als Zwischen-
produkte hergestellt.
Im nachstehenden Gozinto-Graphen ist der Mengenbedarf an diesen 4 Rohstoffen in Gramm für
die Herstellung jeweils eines Müsliriegels dargestellt.
R
2
R
3
R
1
R
4
Z
2
Z
3
Z
1
30
40
50
Früchte
Nüsse
Haferflocken
Schokolade
Fruity
Sweety
Crunchy
5
20
5
10
10
20
5
Das Start-up-Unternehmen bringt die Müsliriegel als Endprodukte in 6er-Probierpackungen ( E
1
), in
12er-Packungen ( E
2
) und in 18er-Mix-Boxen ( E
3
) auf den Markt.
Die jeweiligen Stückzahlen der Müsliriegel in den Packungen sind in der nachstehenden Tabelle
angegeben, die der Matrix P entspricht.
6er-Probierpackung E 1 12er-Packung E 2 18er-Mix-Box E 3
Crunchy Z
1
2 2 10
Fruity Z
2
2 4 4
Sweety Z
3
2 6 4
Müsliriegel / Wintertermin 2023 / B_571 S. 2/5
Standardisierte
Reife- und Diplomprüfung
SRDP
11. Jänner 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HAK S. 19 /20
a) Der im obigen Gozinto-Graphen dargestellte Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung
der Müsliriegel soll durch die Matrix R beschrieben werden.
1) Ermitteln Sie die Matrix R . [0 / 1 P.]
Der Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung der Müsliriegel-Packungen soll durch die
Matrix V beschrieben werden.
2) Ermitteln Sie die Matrix V . [0 / 1 P.]
3) Interpretieren Sie das Element v
32
der Matrix V im gegebenen Sachzusammenhang. [0 / 1 P.]
Es werden 50 der 6er-Probierpackungen, 30 der 12er-Packungen und 20 der 18er-Mix-Boxen
nachgefragt.
Es stehen 40 kg Haferflocken zur Verfügung.
4) Überprüfen Sie nachweislich, ob mit dieser Menge der Mengenbedarf an Haferflocken für
die Herstellung der Müsliriegel gedeckt ist. [0 / 1 P.]
b) Die Gesamtmasse der Müsliriegel beträgt in der 6er-Probierpackung 540 g, in der 12er-Packung
1 220 g und in der 18er-Mix-Box 1 380 g.
Aus diesen Werten kann mithilfe der Matrix P die Masse x
1
eines Müsliriegels Crunchy , die
Masse x
2
eines Müsliriegels Fruity und die Masse x
3
eines Müsliriegels Sweety berechnet werden.
1) Erstellen Sie ein Gleichungssystem zur Berechnung der Massen x
1
, x
2
und x
3
. [0 / 1 P.]
Die Massen x
1
, x
2
und x
3
können auch zu einem Vektor x =
( )
x
1
x
2
x
3
zusammengefasst und mithilfe
des Vektors m =
( )
540
1 220
1 380
und der Matrix P =
( )
2
2
2
2
4
6
10
4
4
ermittelt werden.
2) Kreuzen Sie denjenigen Ausdruck an, mit dem der Vektor x berechnet werden kann.
[1 aus 5] [0 / 1 P.]
x = P · m
x = P
T
· m
x = ( P · m )
T
x = P
–1
· m
x = ( P
T
)
–1
· m
Müsliriegel / Wintertermin 2023 / B_571 S. 3/5
Standardisierte
Reife- und Diplomprüfung
SRDP
11. Jänner 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HAK S. 20 /20
c) In einer Marktstudie wird die Nachfrage nach der 18er-Mix-Box untersucht.
Die Sättigungsmenge liegt bei 180 Stück.
Bei einem Preis von 10 Euro pro Stück beträgt die Nachfrage 80 Stück.
Für die Preisfunktion der Nachfrage p
N
gilt:
p
N
( x ) = a · x
2
+ b · x + 30
x ... nachgefragte Menge in Stück
p
N
( x ) ... Preis bei der nachgefragten Menge x in Euro pro Stück
1) Berechnen Sie die Koeffizienten a und b . [0 / 1 P.]
2) Berechnen Sie die Nachfrage bei einem Preis von 24 Euro pro Stück. [0 / 1 P.]

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Müsliriegel

Lösung als kompakte PDF öffnen

Müsliriegel / Wintertermin 2023 / B_571 S. 4/5
Standardisierte
Reife- und Diplomprüfung
SRDP
Möglicher Lösungsweg
S. 17 /18 11. Jänner 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HAK
Aufgabe 8
Müsliriegel
a1) R =
(
30
5
5
5
40
20
10
0
50
0
10
20
)
a2) V = R · P =
(
240
50
50
50
520
90
110
130
660
130
130
130
)
a3) Man benötigt 110 g Nüsse ( R
3
) für die Herstellung einer 12er-Packung ( E
2
).
a4) 240 · 50 + 520 · 30 + 660 · 20 = 40 800
Es werden 40,8 kg Haferflocken benötigt. Der Mengenbedarf an Haferflocken für die Herstel-
lung der Müsliriegel ist somit nicht gedeckt.
a1) Ein Punkt für das richtige Ermitteln der Matrix R .
a2) Ein Punkt für das richtige Ermitteln der Matrix V .
a3) Ein Punkt für das richtige Interpretieren des Elements v
32
im gegebenen Sachzusammenhang.
a4) Ein Punkt für das richtige nachweisliche Überprüfen.
b1) 2 · x
1
+ 2 · x
2
+ 2 · x
3
= 540
2 · x
1
+ 4 · x
2
+ 6 · x
3
= 1 220
10 · x
1
+ 4 · x
2
+ 4 · x
3
= 1 380
b2)
x = ( P
T
)
–1
· m
b1) Ein Punkt für das richtige Erstellen des Gleichungssystems.
b2) Ein Punkt für das richtige Ankreuzen.
Müsliriegel / Wintertermin 2023 / B_571 S. 5/5
Standardisierte
Reife- und Diplomprüfung
SRDP
11. Jänner 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HAK S. 18 /18
c1) p N (180) = 0
p N (80) = 10
oder:
a · 180
2
+ b · 180 + 30 = 0
a · 80
2
+ b · 80 + 30 = 10
Berechnung mittels Technologieeinsatz:
a =
1
1 200
= 0,00083
·
b = –
19
60
= –0,316
·
c2) p N ( x ) = 24 oder
1
1 200
· x
2

19
60
· x + 30 = 24
Berechnung mittels Technologieeinsatz:
x 1 = 20 ( x 2 = 360)
Bei einem Preis von 24 Euro pro Stück werden 20 Stück nachgefragt.
c1) Ein Punkt für das richtige Berechnen der Koeffizienten a und b .
c2) Ein Punkt für das richtige Berechnen der nachgefragten Menge.

Aufgabe B_352: Staatseinnahmen und -ausgaben

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3761–3762 · Lösung ab Seite 3763

Staatseinnahmen und -ausgaben*
Aufgabennummer: B_352
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Die Statistik Austria gibt u. a. Auskunft über die Einnahmen und Ausgaben des Staates
Österreich (vgl. Statistik Austria: Struktur der Einnahmen und Ausgaben des Staates,
konsolidiert, Jahresdaten – erstellt am 30.09.2013).
a) Die folgende Tabelle gibt die Ausgaben des Staates Österreich für den Zeitraum von 2006
bis 2012 in Milliarden Euro an:
Jahr
Ausgaben in
Mrd. Euro
2006 127,293
2007 133,180
2008 139,494
2009 145,333
2010 150,593
2011 151,881
2012 158,735
– Ermitteln Sie mit diesem Datensatz die Gleichung der Regressionsgeraden, die die Aus-
gaben in Abhängigkeit von der Zeit t in Jahren annähert. Wählen Sie t = 0 für das Jahr
2006.
– Beurteilen Sie mithilfe des Korrelationskoeffizienten, ob die Regressionsgerade ein ge-
eignetes Modell darstellt, um die Entwicklung der Ausgaben zu beschreiben.
– Berechnen Sie anhand dieses Modells näherungsweise die Ausgaben im Jahr 2015.
b) Bei den Einnahmen aus Einkommen- und Vermögensteuern gab es besonders in den
Jahren 2006 bis 2009 große Schwankungen.
Die folgende Tabelle gibt die prozentuelle Veränderung der Einnahmen aus Einkommen-
und Vermögensteuern gegenüber dem jeweiligen Vorjahr an:
Jahr 2006 2007 2008 2009
Änderung +6,0 % +10,0 % +8,1 % –11,1 %
– Berechnen Sie die mittlere prozentuelle Änderung der Einnahmen aus Einkommen- und
Vermögensteuern pro Jahr für den angegebenen Zeitraum.
* ehemalige Klausuraufgabe
c) Die Vermögenseinkommen auf der Einnahmenseite für die Jahre 1976 bis 2012 können
näherungsweise durch die folgende quadratische Funktion V beschrieben werden:
V ( t ) = –0,0027 · t
2
+ 0,1732 · t + 0,8381
t ... Anzahl der Jahre ab 1976, d. h., für das Jahr 1976 gilt: t = 0
V ( t ) ... Vermögenseinkommen im Jahr t in Milliarden Euro
– Argumentieren Sie anhand der Funktionsgleichung, dass der Graph dieser Funktion
einen Hochpunkt hat.
– Ermitteln Sie die Stelle dieses Maximums.
– Berechnen Sie das Integral

36
0
V ( t )d t .
– Interpretieren Sie den Wert dieses Integrals im gegebenen Sachzusammenhang.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben.
Staatseinnahmen und -ausgaben 2

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Staatseinnahmen und -ausgaben

Lösung als kompakte PDF öffnen

Staatseinnahmen und -ausgaben 3
Möglicher Lösungsweg
a) Ermitteln der Gleichung der Regressionsgeraden mittels Technologieeinsatz:
f ( t ) = 5,1 · t + 128,5
Ermitteln des Korrelationskoeffizienten mittels Technologieeinsatz: r ≈ 0,992
Da der Korrelationskoeffizient sehr nahe bei 1 liegt, kann ein starker linearer Zusammen-
hang vermutet werden.
f (9) = 174,39… ≈ 174,4
Gemäß diesem Modell betragen die Staatsausgaben im Jahr 2015 rund € 174,4 Milliar-
den.
b)
4
√ 1,06 ∙ 1,1 ∙ 1,081 ∙ 0,889 – 1 = 0,02886… ≈ 2,89 %
Die mittlere prozentuelle Änderung der Einnahmen aus Einkommen- und Vermögensteu-
ern pro Jahr beträgt im angegebenen Zeitraum rund + 2,89 %.
c) Da der Koeffizient a = −0,0027 negativ ist, ist der Graph dieser quadratischen Funktion
eine nach unten geöffnete Parabel. Der Scheitel dieser Parabel ist daher ein Hochpunkt.
V ′ ( t ) = −0,0054 · t + 0,1732
V ′ ( t ) = 0 ⇒ t = 32,07… ≈ 32,1
Berechnung mittels Technologieeinsatz:

36
0
V ( t ) d t = 100,4148
Dieses Integral beschreibt näherungsweise die Summe der Vermögenseinkommen der
Jahre 1976 bis 2012.
Lösungsschlüssel
a) 1 × B1: für das richtige Ermitteln der Gleichung der Regressionsgeraden
1 × D: für die richtige Beurteilung mithilfe des Korrelationskoeffizienten
1 × B2: für die richtige Berechnung der Ausgaben im Jahr 2015
b) 1 × B: für die richtige Berechnung der mittleren prozentuellen Änderung pro Jahr
c) 1 × D: für die richtige Argumentation anhand der Funktionsgleichung
1 × B1: für die richtige Berechnung der Stelle des Maximums
1 × B2: für die richtige Berechnung des Integrals
1 × C: für die richtige Interpretation des Integrals im gegebenen Sachzusammenhang

Aufgabe B_368: Medikamentenherstellung

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3767–3768 · Lösung ab Seite 3769

Medikamentenherstellung
Aufgabennummer: B_368
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Ein Pharmaunternehmen stellt aus den
Rohstoffen R
1
, R
2
und R
3
die Zwischen-
produkte Z
1
und Z
2
und daraus das
Medikament E her.
Die Produktionsverflechtung ist im neben-
stehenden Gozinto-Graphen dargestellt
(alle Angaben in ME).
Abbildung 1
a) – Lesen Sie aus dem Gozinto-Graphen ab, aus welchen Rohstoffmengen 1 ME des Zwi-
schenprodukts Z
2
hergestellt wird.
– Geben Sie an, welche Rohstoffe und Zwischenprodukte direkt nachgefragt werden.
– Beschreiben Sie, wie man mithilfe des Gozinto-Graphen die benötigten Rohstoffmengen
für die Herstellung von 1 ME des Endprodukts berechnen kann.
– Berechnen Sie den Rohstoffbedarf für 1 ME des Medikaments E .
b) Die quadratische Matrix A beschreibt die Produktionsverflechtung zwischen Rohstoffen,
den Zwischenprodukten und dem Medikament.
– Erstellen Sie die Matrix A .
Der Vektor n

beschreibt die in der obigen Abbildung dargestellte Nachfrage nach R
1
, R
2
,
R
3
, Z
1
, Z
2
und E .
– Erstellen Sie den Vektor n

.
Der Vektor x

beschreibt die benötigten Mengen an R
1
, R
2
, R
3
, Z
1
, Z
2
und E .
– Berechnen Sie den Vektor x

.
Rohstoffe Zwischenprodukte Endprodukt Nachfrage
500
100
150
200
R
1
R
2
R
3
Z
1
Z
2
E
5
4
7
3
10
8
12
Medikamentenherstellung 2
c) Der Materialbestand im Lager beträgt 80 000 ME von R
1
, 20 000 ME von R
2
und 76 800 ME
von R
3
.
Aus diesem Materialbestand sollen 600 ME des Medikaments E hergestellt und keine Roh-
stoffe oder Zwischenprodukte an den Markt direkt abgegeben werden.
Die Matrix A beschreibt den Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung der Zwischen-
produkte. Die Matrix B beschreibt den Mengenbedarf an Zwischenprodukten für die Her-
stellung des Medikaments.
– Erstellen Sie die beiden Matrizen A und B .
– Beschreiben Sie, was mit dem Ausdruck ( A · B ) · 600 im gegebenen Sachzusammen-
hang berechnet wird.
– Berechnen Sie, wie viel von den Rohstoffen R
1
, R
2
und R
3
im Lager übrig bleiben.
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 Medikamentenherstellung

Lösung als kompakte PDF öffnen

Medikamentenherstellung 3
Möglicher Lösungsweg
a) 1 ME von Z
2
wird aus 7 ME R
1
und aus 4 ME R
3
hergestellt.
Der Rohstoff R
3
und die Zwischenprodukte Z
1
und Z
2
werden direkt nachgefragt.
Für die benötigte Menge von R
1
werden zunächst alle Pfade ausgewählt, die von R
1
zu E
führen. Die Zahlen längs eines Pfades werden miteinander multipliziert. Die Produkte aller
relevanten Pfade werden abschließend summiert. Für die anderen Rohstoffe wird dieser
Vorgang wiederholt.
R
1
: 5 · 8 + 7 · 12 = 124
R
2
: 3 · 8 = 24
R
3
: 10 · 8 + 4 · 12 = 128
Für 1 ME von E werden 124 ME von R
1
, 24 ME von R
2
und 128 ME von R
3
benötigt.
b) A =
0 0 0 5 7 0
0 0 0 3 0 0
0 0 0 10 4 0
0 0 0 0 0 8
0 0 0 0 0 12
0 0 0 0 0 0
; n

=
0
0
200
150
100
500
Der Rechenweg für x

ohne Matrizen kann mithilfe der angegebenen Gleichung über das
folgende lineare Gleichungssystem erfolgen:
x
1
= 5 · x
4
+ 7 · x
5
x
2
= 3 · x
4
x
3
=10 · x
4
+ 4 · x
5
+ 200 Dabei gilt: x

=
x
1
x
2
x
3
x
4
x
5
x
6
x
4
= 8 · x
6
+ 150
x
5
= 12 · x
6
+ 100
x
6
= 500
Die Lösung des Gleichungssystems mittels Technologieeinsatz liefert den Vektor x

:
x
1
= 63 450; x
2
= 12 450; x
3
= 66 100; x
4
= 4 150; x
5
= 6 100; x
6
= 500
Alternativer Rechenweg mit der inversen Matrix:
E – A =
1 0 0 –5 –7 0
0 1 0 –3 0 0
0 0 1 –10 –4 0
0 0 0 1 0 –8
0 0 0 0 1 –12
0 0 0 0 0 1
; ( E – A )
–1
=
1 0 0 5 7 124
0 1 0 3 0 24
0 0 1 10 4 128
0 0 0 1 0 8
0 0 0 0 1 12
0 0 0 0 0 1
Vektor x

= ( E – A )
–1
· n

=
63 450
12 450
66 100
4 150
6 100
500
c) A =
( )
5 7
3 0
10 4
; B =
( )
8
12
Es wird der Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung von 600 ME des Medika-
ments E berechnet.
benötigte Rohstoffmengen:
[( )
5 7
3 0
10 4
·
( )
8
12 ]
· 600 =
( )
74 400
14 400
76 800
Von R
1
und R
2
bleiben jeweils 5 600 ME übrig, R
3
wird zur Gänze verbraucht.
Medikamentenherstellung 4
5 Medikamentenherstellung
Klassifikation
£ Teil A T Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 2 Algebra und Geometrie
b) 2 Algebra und Geometrie
c) 2 Algebra und Geometrie
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) C Interpretieren und Dokumentieren
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) A Modellieren und Transferieren
Nebenhandlungsdimension:
a) B Operieren und Technologieeinsatz
b) A Modellieren und Transferieren
c) C Interpretieren und Dokumentieren, B Operieren und Technologieeinsatz
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) leicht a) 4
b) mittel b) 3
c) mittel c) 3
Thema: Wirtschaft
Quellen: —

Aufgabe B_164: Kosten und Gewinn

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3772–3773 · Lösung ab Seite 3774

Kosten und Gewinn
Aufgabennummer: B_164
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Ein Betrieb stellt aus den Rohstoffen R
1
, R
2
und R
3
die
Zwischenprodukte Z
1
, Z
2
, Z
3
und Z
4
und aus diesen die End-
produkte P
1
und P
2
her.
Die Materialverflechtung in ME wird durch den nebenstehenden
Gozinto-Graphen dargestellt.
Z
1
R
1
R
2
Z
3
Z
2
P
1
a
2
4
1
1
c
1
3
3
4
P
2
R
3
Z
4
2
2
1
a) Für bestimmte Werte von a und c beschreibt die folgende Matrix den Mengenbedarf an
Rohstoffen für die Herstellung der Endprodukte:
( )
5
3
2
12
15
12
– Lesen Sie aus der Matrix ab, welche Mengen an Rohstoffen für die Herstellung von 1 ME
des Endprodukts P
1
verwendet werden.
– Erstellen Sie die Matrix A , die den Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung der
Zwischenprodukte beschreibt.
– Berechnen Sie a und c .
b) Für a = 2 und c = 1 beschreibt die folgende Matrix den Mengenbedarf an Rohstoffen für
die Herstellung der Endprodukte:
( )
5
1
2
12
7
12
Der Vektor
( )
n
1
n
2
beschreibt die Nachfrage nach den Endprodukten.
Der Materialbestand im Lager beträgt 1 460 ME von R
1
, 660 ME von R
2
und 1 160 ME
von R
3
.
– Erstellen Sie eine Matrix-Gleichung zur Berechnung derjenigen erfüllbaren Nachfrage,
bei der der gesamte Materialbestand verbraucht wird.
– Berechnen Sie diese Nachfrage.
c) Die Kostenfunktion K und die Erlösfunktion E für das Endprodukt P
2
sind bekannt:
K ( x ) = 2,5 · x
2
+ 59 · x + 80
E ( x ) = –6 · x
2
+ 187 · x
x ... produzierte und abgesetzte Menge in ME
K ( x ), E ( x ) ... Kosten bzw. Erlös bei der Menge x in GE
Bei einer bestimmten Menge x
max
wird der maximale Gewinn erzielt.
– Berechnen Sie x
max
.
– Dokumentieren Sie in Worten, wie man den Preis des Endprodukts beim Verkauf der
Menge x
max
erhalten kann.
– Ermitteln Sie mithilfe des obigen Gozinto-Graphen, wie viel Mengeneinheiten von den
Zwischenprodukten für die Herstellung der Menge x
max
des Endprodukts P
2
benötigt
werden.
Hinweis zur Aufgabe:
Lösungen müssen der Problemstellung entsprechen und klar erkennbar sein. Ergebnisse sind
mit passenden Maßeinheiten anzugeben.
Kosten und Gewinn 2

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Kosten und Gewinn

Lösung als kompakte PDF öffnen

Kosten und Gewinn 3
Möglicher Lösungsweg
a) Von den Rohstoffen benötigt man für P
1
5 ME von R
1
, 3 ME von R
2
und 2 ME von R
3
.
A =
( )
a
0
0
1
c
0
0
1
2
0
0
2
( )
a
0
0
1
c
0
0
1
2
0
0
2
·
( )
2
1
0
1
4
4
3
3
=
( )
2 · a + 1
c
2
4 · a + 4
4 · c + 3
12
Es gilt:
( )
2 · a + 1
c
2
4 · a + 4
4 · c + 3
12
=
( )
5
3
2
12
15
12
Berechnung mittels Technologieeinsatz:
a = 2; c = 3
b)
( )
5
1
2
12
7
12
·
( )
n
1
n
2
=
( )
1 460
660
1 160
5 · n
1
+ 12 · n
2
= 1 460
n
1
+ 7 · n
2
= 660
––––––––––––––
n
1
= 100; n
2
= 80
Es können höchstens 100 ME von P
1
und höchstens 80 ME von P
2
hergestellt werden.
c) G ( x ) = E ( x ) – K ( x ) = 128 · x – 8,5 · x
2
– 80
G ′ ( x ) = 0 ⇒ 128 – 17 · x = 0 ⇒ x
max
= 7,529…
Bei einer Menge von rund 7,53 ME wird der maximale Gewinn erzielt.
Man berechnet den Funktionswert von E an der Stelle x
max
. Das Ergebnis dividiert man durch
x
max
.
Man benötigt jeweils die 4-fache Menge (also rund 30,12 ME) von Z
1
und Z
2
sowie die
3-fache Menge (also rund 22,59 ME) von Z
3
und Z
4
.
4 Kosten und Gewinn
Klassifikation
£ Teil A T Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 2 Algebra und Geometrie
b) 2 Algebra und Geometrie
c) 4 Analysis
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) A Modellieren und Transferieren
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) B Operieren und Technologieeinsatz
Nebenhandlungsdimension:
a) B Operieren und Technologieeinsatz, C Interpretieren und Dokumentieren
b) A Modellieren und Transferieren
c) D Argumentieren und Kommunizieren, C Interpretieren und Dokumentieren
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) mittel a) 3
b) mittel b) 2
c) mittel c) 3
Thema: Wirtschaft
Quellen: —

Aufgabe B_163: Zweistufige Produktion

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3776–3777 · Lösung ab Seite 3778

Zweistufige Produktion
Aufgabennummer: B_163
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
In einem Unternehmen werden aus den Rohstoffen R
1
und R
2
die Zwischenprodukte Z
1
, Z
2
und
Z
3
und daraus die Endprodukte E
1
, E
2
und E
3
hergestellt. Die Mengenangaben erfolgen jeweils
in ME.
a) Die Produktionsverflechtung wird durch die beiden nachstehenden Tabellen beschrieben.
Z
1
Z
2
Z
3
E
1
E
2
E
3
R
1
2,1 1,2 4,3 Z
1
2,0 1,3 0
R
2
3,4 2,5 1,6 Z
2
3,1 2,4 0
Z
3
0 4,5 2,8
– Veranschaulichen Sie die Produktionsverflechtung von den Rohstoffen bis zu den End-
produkten als Gozinto-Graph.
– Berechnen Sie den Bedarf an Rohstoffen, wenn von jedem der Endprodukte 1 ME her-
gestellt wird.
b) Die 2×3-Matrix C beschreibt den Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung der
Endprodukte. Der Spaltenvektor n

beschreibt die Nachfrage nach den Endprodukten. Es
soll der Mengenbedarf an Rohstoffen berechnet werden.
– Ordnen Sie den beiden Aussagen jeweils den geeigneten Ansatz aus A bis D zu. [2 zu 4]
Die benötigten Rohstoffe erhält
man als Elemente eines Zeilen-
vektors.
Die benötigten Rohstoffe erhält
man als Elemente eines Spalten-
vektors.
A C ∙ n
→ T
B n

∙ C
C C ∙ n

D n
→ T
∙ C
T
Der Vektor p

= (20 50) beschreibt die Preise der Rohstoffe in €/ME.
– Berechnen Sie die Gesamtkosten für die Rohstoffe für C =
( )
8
15
25
18
12
5
und n

=
( )
100
160
140
.
c) Im Lager sind Rohstoffmengen vorhanden, die bei der Produktion restlos verbraucht
werden sollen. Die Nachfrage nach dem Endprodukt E
3
ist doppelt so hoch wie die Nach-
frage nach dem Endprodukt E
1
.
Für die Produktion kann die folgende Matrizengleichung aufgestellt werden:
( )
570
430
=
( )
8
15
25
18
12
5
·
( )
n
1
n
2
2 ∙ n
1
– Erklären Sie die Aussage der einzelnen Matrizen in dieser Gleichung.
– Berechnen Sie die Mengen der Endprodukte, die mit den vorhandenen Rohstoffen her-
gestellt werden können.
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.
Zweistufige Produktion 2

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Zweistufige Produktion

Lösung als kompakte PDF öffnen

Zweistufige Produktion 3
Möglicher Lösungsweg
a)
Z
1
R
1
R
2
Z
3
Z
2
E
1
E
2
2,1
2,0
1,3
3,1
1,2
4,3
3,4
2,5
1,6
4,5
2,8
2,4
E
3
( )
2,1
3,4
1,2
2,5
4,3
1,6
·
( )
2,0
3,1
0
1,3
2,4
4,5
0
0
2,8
·
( )
1
1
1
=
( )
44,92
36,65
Vom Rohstoff R
1
benötigt man 44,92 ME, vom Rohstoff R
2
benötigt man 36,65 ME.
b)
Die benötigten Rohstoffe erhält
man als Elemente eines Zeilen-
vektors.
D
Die benötigten Rohstoffe erhält
man als Elemente eines Spalten-
vektors.
C
A C ∙ n
→ T
B n

∙ C
C C ∙ n

D n
→ T
∙ C
T
p

∙ ( C ∙ n

) = (20 50) ∙
( )
6 480
5 080
= 383 600
Die Gesamtkosten betragen € 383.600.
c)
( )
570
430
gibt die vorhandenen Rohstoffmengen an
( )
n
1
n
2
2 ∙ n
1
gibt die Nachfrage nach den Endprodukten an
( )
8
15
25
18
12
5
gibt den Mengenbedarf an Rohstoffen für die Herstellung der Endprodukte an
I: 570 = 8 · n
1
+ 25 · n
2
+ 24 · n
1
II: 430 = 15 · n
1
+ 18 · n
2
+ 10 · n
1
Berechnung mittels Technologieeinsatz:
n
1
= 10; n
2
= 10
Von E
1
können 10 ME hergestellt werden, von E
2
10 ME und von E
3
20 ME.
Zweistufige Produktion 4
5 Zweistufige Produktion
Klassifikation
£ Teil A T Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 2 Algebra und Geometrie
b) 2 Algebra und Geometrie
c) 2 Algebra und Geometrie
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) B Operieren und Technologieeinsatz
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) mittel a) 3
b) mittel b) 3
c) mittel c) 2
Thema: Wirtschaft
Quellen: —

Aufgabe B_367: Elektronische Geräte

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3781 · Lösung ab Seite 3782

Elektronische Geräte
Aufgabennummer: B_367
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Für die Herstellung eines bestimmten elektronischen Geräts benötigt man die Bau steine B
1
, B
2
und B
3
. Daraus werden eine Platine Z als Zwischenprodukt und 2 Geräte E
1
und E
2
als Endpro-
dukte hergestellt. Zusätzlich erfüllt das Unternehmen die direkte Nachfrage nach Bausteinen B
2
und B
3
sowie dem Zwischenprodukt Z .
Die Matrix A beschreibt die Produktionsverflechtung zwischen den Bausteinen, dem Zwischen-
produkt und den Endprodukten. Der Produktionsvektor x

beschreibt die benötigten Mengen
an Bausteinen, Zwischenprodukten und Endprodukten. (Alle Angaben in Stück.)
A =
B
1
B
2
B
3
Z E
1
E
2
B
1
0 0 0 20 0 0
B
2
0 0 0 30 10 0
B
3
0 0 0 10 0 15
Z 0 0 0 0 3 2
E
1
0 0 0 0 0 0
E
2
0 0 0 0 0 0
; x

=
32 000
51 000
23 000
1 600
200
300
a) – Erklären Sie, was die Zahlen in der 2. Zeile der Matrix A im gegebenen Sachzusammen-
hang bedeuten.
– Veranschaulichen Sie die in Matrix A beschriebene Produktionsverflechtung durch einen
Gozinto-Graphen.
b) – Berechnen Sie, welche Mengen an Bausteinen, Zwischenprodukten und Endprodukten
direkt nachgefragt werden.
Die direkte Nachfrage nach B
2
und jene nach Z ändern sich: Der Absatz von B
2
wird hal-
biert, jener von Z vervierfacht, die Matrix A bleibt gleich.
– Berechnen Sie den neuen Produktionsvektor x

2
.
– Beschreiben Sie die Veränderung der Produktionsmengen, die sich durch die geänderte
Nachfrage ergibt.
c) B
1
kostet 0,90 €/Stück, B
2
0,70 €/Stück und B
3
0,80 €/Stück.
– Erstellen Sie den Vektor r

, der den Bedarf an den Bausteinen B
1
, B
2
und B
3
für die Her-
stellung einer Platine Z beschreibt.
– Berechnen Sie die gesamten Kosten für die Bausteine, die bei der Herstellung einer
Platine anfallen.
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.

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Elektronische Geräte

Lösung als kompakte PDF öffnen

Elektronische Geräte 2
Möglicher Lösungsweg
a) Die Nullen in den ersten 3 Spalten der 2. Zeile Gozinto-Graph:
der Matrix A beschreiben, dass der Baustein B
2
mit sich selbst und mit den anderen Bausteinen
nicht in Beziehung steht. In der 4. Spalte der
2. Zeile findet man die Menge der Bausteine B
2
,
die für die Herstellung einer Platine Z benötigt
werden. In der 5. Spalte findet man die Anzahl
der Bausteine B
2
, die für die Herstellung eines
Geräts E
1
benötigt wird. Die 6. Spalte sagt aus,
dass B
2
nicht im Gerät E
2
eingesetzt wird.
b) n

= x

– A ∙ x

n

=
32 000
51 000
23 000
1 600
200
300

0 0 0 20 0 0
0 0 0 30 10 0
0 0 0 10 0 15
0 0 0 0 3 2
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
·
32 000
51 000
23 000
1 600
200
300
=
0
1 000
2 500
400
200
300
Es werden 1 000 Stück der Bausteine B
2
, 2 500 Stück von B
3
, 400 Stück Platinen Z und
200 Geräte E
1
sowie 300 Geräte E
2
von dieser Produktion direkt nachgefragt.
Die Änderung des Nachfragevektors ergibt mit x

= A · x

– n

das folgende Gleichungs -
system:
x
1
= 20 · x
4
x
2
= 30 · x
4
+ 10 · x
5
+ 500
x
3
= 10 · x
4
+ 15 · x
6
+ 2 500
x
4
= 3 · x
5
+ 2 · x
6
+ 1 600
x
5
= 200
x
6
= 300
Die Lösung des Gleichungssystems mittels Technologieeinsatz ergibt die Komponenten
des neuen Produktionsvektors:
x
1
= 56 000; x
2
= 86 500; x
3
= 35 000; x
4
= 2 800; x
5
= 200; x
6
= 300
15
10
3
2
10
20
30
B
1
B
2
B
3
Z
E
1
E
2
Alternativer Lösungsweg mit der inversen Matrix:
n

2
=
0
500
2 500
1 600
200
300
x

2
=
1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 1

0 0 0 20 0 0
0 0 0 30 10 0
0 0 0 10 0 15
0 0 0 0 3 2
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
–1
·
0
500
2 500
1 600
200
300
=
56 000
86 500
35 000
2 800
200
300
c) Nur die Anzahl der beiden Geräte E
1
und E
2
ändert sich nicht, alle übrigen Produktions -
mengen müssen erhöht werden: B
1
um 24 000 Stück, B
2
um 35 500 Stück, B
3
um
12 000 Stück und Z um 1 200 Stück.
r

=
( )
20
30
10
gesamte Kosten: (0,9 0,7 0,8) ·
( )
20
30
10
= 47
Die Bausteine für die Herstellung einer Platine kosten insgesamt € 47.
Elektronische Geräte 3
4 Elektronische Geräte
Klassifikation
£ Teil A T Teil B
Wesentlicher Bereich der Inhaltsdimension:
a) 2 Algebra und Geometrie
b) 2 Algebra und Geometrie
c) 2 Algebra und Geometrie
Nebeninhaltsdimension:
a) —
b) —
c) —
Wesentlicher Bereich der Handlungsdimension:
a) D Argumentieren und Kommunizieren
b) B Operieren und Technologieeinsatz
c) B Operieren und Technologieeinsatz
Nebenhandlungsdimension:
a) A Modellieren und Transferieren
b) A Modellieren und Transferieren, C Interpretieren und Dokumentieren
c) A Modellieren und Transferieren
Schwierigkeitsgrad: Punkteanzahl:
a) mittel a) 2
b) schwer b) 4
c) leicht c) 2
Thema: Wirtschaft
Quellen: —

Aufgabe B_386: Taxi

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3789–3790 · Lösung ab Seite 3791

Taxi*
Aufgabennummer: B_386
Technologieeinsatz: möglich T erforderlich £
Ein Taxiunternehmen möchte seinen PKW-Park um einen Kleinbus erweitern.
a) Der Anschaffungswert des Kleinbusses beträgt € 90.000. In den ersten 3 Jahren erhält
das Taxiunternehmen jährlich eine Förderung von 10 % des Anschaffungswerts. Diese
Förderung muss nicht zurückgezahlt werden.
Das Taxiunternehmen rechnet mit folgenden Ausgaben und Einnahmen (die Förderung ist
bei den Angaben in der Tabelle nicht berücksichtigt):
Jahr Ausgaben Einnahmen
1 € 2.000 € 30.000
2 € 5.000 € 32.000
3 € 7.000 € 33.000
Das Taxiunternehmen rechnet mit einem kalkulatorischen Zinssatz von 4 % p. a.
– Berechnen Sie den Kapitalwert der Investition unter Berücksichtigung der Förderung.
* ehemalige Klausuraufgabe
b) In der nachstehenden Abbildung ist der Kapitalwert einer Investition in Abhängigkeit vom
kalkulatorischen Zinssatz dargestellt.
0 2 4 6 8 10 12
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
16 000
18 000
Kapitalwert in €
kalkulatorischer
Zinssatz in %
– Lesen Sie aus der obigen Abbildung den internen Zinssatz ab.
– Beschreiben Sie in Worten, wie sich der interne Zinssatz ändert, wenn der Anschaf-
fungswert der Investition sinkt.
Taxi 2

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Taxi 3
Möglicher Lösungsweg
a) Höhe der jährlichen Förderung: € 90.000 ∙ 0,1 = € 9.000
Rückflüsse unter Berücksichtigung der Förderung:
Jahr Rückflüsse
1 € 37.000
2 € 36.000
3 € 35.000
C
0
= –90 000 + 37 000 ∙ 1,04
–1
+ 36 000 ∙ 1,04
–2
+ 35 000 ∙ 1,04
–3
= +9 975,819…
≈ +9 975,82
Der Kapitalwert dieser Investition unter Berücksichtigung der Förderung beträgt
€ 9.975,82.
b) interner Zinssatz: 9,8 %
Toleranzbereich: [9,6 %; 10,0 %]
Wenn der Anschaffungswert der Investition sinkt, wird die Kapitalwertkurve nach oben
verschoben, der interne Zinssatz wird größer.
Lösungsschlüssel
a) 1 × A: für einen richtigen Ansatz zur Berechnung des Kapitalwerts
1 × B: für die richtige Berechnung des Kapitalwerts der Investition unter Berücksichtigung
der Förderung
b) 1 × C1: für das richtige Ablesen des internen Zinssatzes im Toleranzbereich [9,6 %; 10,0 %]
1 × C2: für eine richtige Beschreibung

Aufgabe B_382: Ansparpläne

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3792 · Lösung ab Seite 3793

Ansparpläne*
Aufgabennummer: B_382
Technologieeinsatz: möglich T erforderlich £
Für die Finanzierung größerer Anschaffungen ist es oft nötig, einen Geldbetrag anzusparen.
Im Folgenden wird die Kapitalertragsteuer nicht berücksichtigt.
a) Andrea möchte einen Geldbetrag E ansparen.
Dazu legt sie einen Geldbetrag B , der mit dem jährlichen Zinssatz i verzinst wird, für
n Jahre auf einem Sparkonto an.
– Erstellen Sie eine Formel zur Berechnung von E , wenn B , n und i bekannt sind.
E =
– Formen Sie diese Formel nach dem Zinssatz i um.
b) Bernhard möchte auf einem Konto in 4 Jahren € 4.000 angespart haben. Dazu will er
sofort € 1.000 auf das Konto legen, nach 1 Jahr € 1.500 und nach 3 Jahren den nötigen
Restbetrag R . Der Zinssatz beträgt 3 % p. a.
– Veranschaulichen Sie diesen Zahlungsstrom auf einer Zeitachse.
– Erklären Sie in Worten (ohne Rechnung), warum der Restbetrag R kleiner als € 1.500
sein muss.
– Berechnen Sie den Restbetrag R .
c) Cornelia führt für ihren Ansparplan folgende Rechnung durch:
5 000 · 1,035
5
+ 1 000 · 1,035
2
≈ 7 009,66
– Beschreiben Sie diesen Ansparplan hinsichtlich der Zahlungen, des Zinssatzes, der
Verzinsungsdauer und des angesparten Geldbetrags in Worten.
d) Daniel möchte in 2 Jahren insgesamt € 10.000 angespart haben. Seine Ersparnisse be-
tragen derzeit € 4.000. Den Restbetrag will er ansparen, indem er jeweils am Ende jedes
Monats einen gleichbleibenden Betrag anspart.
– Ermitteln Sie die Höhe dieses gleichbleibenden Betrags, wenn die Beträge nicht verzinst
werden.
– Ermitteln Sie die Höhe dieses gleichbleibenden Betrags, wenn alle Beträge zu einem
Zinssatz von 0,25 % p. m. veranlagt werden.
* ehemalige Klausuraufgabe

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Ansparpläne

Lösung als kompakte PDF öffnen

Ansparpläne 2
Möglicher Lösungsweg
a) E = B ∙ (1 + i )
n
i =
E
B

n
– 1
b)
4 3 2 1 0 5
€ 1.000 € 1.500 R
€ 4.000
Zeit in Jahren
Der Punkt ist auch zu vergeben, wenn der angesparte Betrag (€ 4.000) auf der Zeitachse
nicht angegeben ist.
Der Restbetrag muss kleiner als € 1.500 sein, da die Einzahlungen verzinst werden.
Eine Begründung nur durch die nachstehende Rechnung ist nicht ausreichend.
1 000 ∙ 1,03
4
+ 1 500 ∙ 1,03
3
+ R ∙ 1,03 = 4 000
R =
4 000 – 1 000 ∙ 1,03
4
– 1 500 ∙ 1,03
3
1,03
= 1 199,418…
Als Restbetrag müssen € 1.199,42 eingezahlt werden.
c) € 5.000 werden 5 Perioden lang mit einem Zinssatz von 3,5 % pro Periode veranlagt.
Nach 3 Perioden kommen noch € 1.000 dazu. Nach 5 Perioden beträgt der angesparte
Geldbetrag € 7.009,66.
Wurden konkrete Perioden (z. B. Jahre) bei der Beschreibung verwendet, ist der Punkt zu
vergeben.
d) ohne Verzinsung:
6 000
24
= 250
Ohne Verzinsung beträgt die Ratenhöhe € 250.
mit Verzinsung:
4 000 ∙ 1,0025
24
+ R ∙
1,0025
24
– 1
0,0025
= 10 000
R = (10 000 – 4 000 ∙1,0025
24
) ∙
0,0025
1,0025
24
– 1
= 232,887…
Mit Verzinsung beträgt die Ratenhöhe € 232,89.
Ansparpläne 3
Lösungsschlüssel
a) 1 × A: für das richtige Aufstellen der Formel
1 × B: für das richtige Umformen der Formel nach der Variablen i
b) 1 × A: für das richtige Darstellen auf einer Zeitachse (Der Punkt ist auch zu vergeben,
wenn der angesparte Betrag (€ 4.000) auf der Zeitachse nicht angegeben ist.)
1 × D: für eine richtige Erklärung zur Höhe des Restbetrags
1 × B: für die richtige Berechnung des Restbetrags
c) 1 × C: für eine richtige Beschreibung (Wurden konkrete Perioden (z. B. Jahre) bei der Be-
schreibung verwendet, ist der Punkt zu vergeben.)
d) 1 × B1: für das richtige Ermitteln der Ratenhöhe ohne Verzinsung
1 × B2: für das richtige Ermitteln der Ratenhöhe mit Verzinsung

Aufgabe B_387: Konten

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3795 · Lösung ab Seite 3796

Konten*
Aufgabennummer: B_387
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
Von den Kunden einer Bankfiliale besitzen 80 % ein Gehaltskonto und 40 % ein Sparkonto.
25 % der Kunden der Bankfiliale besitzen sowohl ein Gehalts- als auch ein Spar konto.
G bezeichnet das Ereignis, dass ein Kunde ein Gehalts konto besitzt.
S bezeichnet das Ereignis, dass ein Kunde ein Spar konto besitzt.
a) – Übertragen Sie die Werte der Angabe in die entsprechenden Felder der unten stehen-
den Vierfeldertafel.
– Ermitteln Sie die Werte in den restlichen Feldern und tragen Sie diese ein.
besitzt Gehaltskonto besitzt kein Gehaltskonto Summe
besitzt Sparkonto
besitzt kein Sparkonto
Summe
– Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass von 10 zufällig ausgewählten Kunden min-
destens 2 Kunden weder ein Gehalts- noch ein Sparkonto besitzen.
b) – Überprüfen Sie nachweislich, ob die Ereignisse G und S voneinander unabhängig sind.
* ehemalige Klausuraufgabe

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Konten 2
Möglicher Lösungsweg
a)
besitzt Gehaltskonto besitzt kein Gehaltskonto Summe
besitzt Sparkonto 25 % 15 % 40 %
besitzt kein Sparkonto 55 % 5 % 60 %
Summe 80 % 20 %
Die hervorgehobenen Werte in der oben stehenden Tabelle sind diejenigen, die aus der
Angabe übertragen wurden.
X … Anzahl der Kundinnen und Kunden, die weder ein Gehalts- noch ein Sparkonto besitzen
Binomialverteilung: n = 10, p = 0,05
Berechnung mittels Technologieeinsatz:
P ( X ≥ 2) = 1 – P ( X ≤ 1) = 0,08613… ≈ 8,61 %
b) Sind zwei Ereignisse unabhängig, so gilt: P ( G ∩ S ) = P ( G ) ∙ P ( S ).
P ( G ∩ S ) = 0,25
P ( G ) ∙ P ( S ) = 0,8 ∙ 0,4 = 0,32 ≠ 0,25
Da P ( G ) ∙ P ( S ) ≠ P ( G ∩ S ), sind die beiden Ereignisse abhängig.
Lösungsschlüssel
a) 1 × A: für das richtige Übertragen der Werte in die Vierfeldertafel
1 × B1: für das richtige Ermitteln der fehlenden Werte
1 × B2: für die richtige Berechnung der Wahrscheinlichkeit
b) 1 × D: für die richtige Überprüfung zur Unabhängigkeit

Aufgabe B_383: Kreativ-Workshop

Aufgabe als kompakte PDF öffnen

PDF-Seiten 3797–3798 · Lösung ab Seite 3799

Kreativ-Workshop*
Aufgabennummer: B_383
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
a) In den kommenden Sommerferien möchte der Kulturverband einer Großstadt eine Kombi-
nation aus Ausstellungsbesuch, Malkurs und Mittagessen für Kinder anbieten.
Laut einer Umfrage würde dieses Angebot bei einem Preis von € 23 pro Kind für
1 050 Kinder gebucht werden. Bei einem Preis von € 27 pro Kind würde dieses Angebot
für 990 Kinder gebucht werden.
– Stellen Sie eine Funktionsgleichung der zugehörigen linearen Preisfunktion der Nachfra-
ge auf.
b) Die Preisfunktion der Nachfrage p für einen 2-tägigen Kreativ-Workshop ist erhoben wor-
den:
p ( x ) = –0,5 · x + 220
x ... Anzahl der teilnehmenden Personen
p ( x ) ... Preis bei x Personen in € pro Person
– Berechnen Sie denjenigen Preis pro Person, bei dem 200 Personen zu erwarten sind.
– Geben Sie den Höchstpreis an.
– Berechnen Sie die Sättigungsmenge.
c) Bei einem Kreativ-Workshop fallen für den Veranstalter Kosten an, die sich näherungswei-
se durch die folgende Kostenfunktion K beschreiben lassen:
K ( x ) = 0,01 · x ² + 35 · x + 4 800
x ... Anzahl der teilnehmenden Personen
K ( x ) ... Gesamtkosten bei x Personen in €
Der Preis für den Kreativ-Workshop beträgt € 129 pro Person.
– Stellen Sie eine Funktionsgleichung der zugehörigen Gewinnfunktion G auf.
– Berechnen Sie, bei welcher Anzahl an teilnehmenden Personen für diesen Workshop
der Break-even-Point erreicht wird.
* ehemalige Klausuraufgabe
d) Die nachstehende Abbildung zeigt die Graphen einer quadratischen Erlösfunktion E und
einer linearen Kostenfunktion K .
240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 260
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0
–1 000
–2 000
–3 000
8 000
K ( x ), E ( x ), G ( x )
K
E
x
– Erklären Sie mathematisch, warum die zugehörige Gewinnfunktion eine quadratische
Funktion sein muss.
– Zeichnen Sie den Graphen der zugehörigen Gewinnfunktion G im Intervall von 0 bis zur
oberen Gewinngrenze in der obigen Abbildung ein.
– Beschreiben Sie, wie sich die beiden Gewinngrenzen verändern, wenn die Fixkosten
steigen.
Kreativ-Workshop 2

Offizielle Lösungserwartung als HTML-Text anzeigen

Lösung zu Kreativ-Workshop

Lösung als kompakte PDF öffnen

Kreativ-Workshop 3
Möglicher Lösungsweg
a) p ( x ) = k ∙ x + d
x … Nachfragemenge
p ( x ) … Preis bei der Nachfrage x in € pro Kind
23 = k ∙ 1 050 + d
27 = k ∙ 990 + d
Lösung mittels Technologieeinsatz:
k = –
1
15
, d = 93
p ( x ) = –
1
15
∙ x + 93
b) p (200) = –0,5 ∙ 200 + 220 = 120
Der Preis, bei dem 200 teilnehmende Personen zu erwarten sind, beträgt € 120 pro Per-
son.
Der Höchstpreis beträgt € 220 pro Person.
p ( x ) = 0 ⇒ x =
220
0,5
= 440
Die Sättigungsmenge liegt bei 440 Personen.
c) G ( x ) = E ( x ) – K ( x ) = 129 ∙ x – (0,01 ∙ x
2
+ 35 ∙ x + 4 800) = –0,01 ∙ x
2
+ 94 ∙ x – 4 800
x … Anzahl der teilnehmenden Personen
G ( x ) … Gewinn bei x Personen in €
G ( x ) = 0
Lösung mittels Technologieeinsatz:
x = 51,3…
Ab 52 teilnehmenden Personen wird Gewinn erzielt.
Kreativ-Workshop 4
d) Wird von einem quadratischen Term ein linearer Term abgezogen, so ist das Ergebnis
wieder ein quadratischer Term.
240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 260
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0
–1 000
–2 000
–3 000
8 000
K ( x ), E ( x ), G ( x ) K
E
x
G
Die untere Gewinngrenze wird höher und die obere Gewinngrenze niedriger.
oder:
Der Gewinnbereich wird schmäler.
Lösungsschlüssel
a) 1 × A: für das richtige Aufstellen der Funktionsgleichung der Preisfunktion der Nachfrage
b) 1 × B1: für die richtige Berechnung des Preises pro Person, bei dem 200 teilnehmende
Personen zu erwarten sind
1 × C: für das richtige Angeben des Höchstpreises
1 × B2: für die richtige Berechnung der Sättigungsmenge
c) 1 × A: für das richtige Aufstellen der Gewinnfunktion
1 × B: für die richtige Berechnung der Teilnehmerzahl, bei der der Break-even-Point er-
reicht wird
d) 1 × D: für die richtige mathematische Erklärung
1 × A: für das richtige Einzeichnen des Funktionsgraphen (Graph einer quadratischen
Funktion mit richtigem Ordinatenabschnitt und richtigen Nullstellen)
1 × C: für die richtige Beschreibung