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Mathematik-Aufgabenpool: PDF-Seiten 6601–6650
Aufgabenstellungen und zugehörige offizielle Lösungserwartungen als lesbarer HTML-Text – mit direkten Sprüngen zur richtigen Seite der Sammel-PDF.
Aufgabe B_460: Fahrräder
Aufgabe als kompakte PDF öffnenFahrräder*
Aufgabennummer: B_460
Technologieeinsatz: möglich £ erforderlich T
a) Die Verkaufszahlen für E-Bikes in Österreich sind in den letzten Jahren gestiegen.
In der nachstehenden Tabelle sind die Verkaufszahlen (gerundet auf 1 000) für ausgewählte
Jahre angegeben.
Jahr 2008 2010 2012 2013
Anzahl der pro Jahr verkauften
E-Bikes
8 000 20 000 41 000 43 000
Die Anzahl der pro Jahr verkauften E-Bikes soll in Abhängigkeit von der Zeit t beschrieben
werden.
1) Ermitteln Sie eine Gleichung der zugehörigen linearen Regressionsfunktion. Wählen Sie
t = 0 für das Jahr 2008.
2) Interpretieren Sie den Wert der Steigung der linearen Regressionsfunktion im gegebe-
nen Sachzusammenhang.
b) Ein Fahrradverleih möchte x E-Bikes und y Citybikes anschaffen.
Insgesamt möchte er höchstens 100 Fahrräder (E-Bikes und Citybikes) anschaffen.
Er möchte um mindestens 30 E-Bikes mehr als Citybikes anschaffen.
1) Erstellen Sie die beiden Ungleichungen, die diesen Sachverhalt beschreiben.
* ehemalige Klausuraufgabe
c) 1) Ordnen Sie den beiden Ungleichungen jeweils die richtige grafische Darstellung
aus A bis D zu. [2 zu 4]
A
0 50 100 150 –50 –100
y
x 0
150
100
50
200
–50
B
0 50 100 150 –50 –100
y
x 0
150
100
50
200
–50
C
0 50 100 150 –50 –100
y
x 0
150
100
50
200
–50
D
0 50 100 150 –50 –100
y
x 0
150
100
50
200
–50
1
2
· x ≤ y + 50
1
2
· y ≤ x + 50
Fahrräder 2
d) Ein anderer Fahrradverleih möchte x E-Bikes und y Citybikes anschaffen.
In der nachstehenden Abbildung sind bereits die beiden Begrenzungsgeraden für die
Un gleichungen y ≤ –1,5 · x + 160 und y ≤ –0,5 · x + 100 eingezeichnet.
100 80 60 40 20 0
y
Anzahl E-Bikes
Anzahl Citybikes
x
80
100
60
40
20
0
1) Zeichnen Sie in der obigen Abbildung die Begrenzungsgerade für die Ungleichung
x ≤ 80 ein.
Die 3 genannten Ungleichungen bilden ein Ungleichungssystem.
2) Markieren Sie in der obigen Abbildung den Lösungsbereich dieses Ungleichungs -
systems.
Fahrräder 3
e) In der nachstehenden Abbildung ist der Lösungsbereich für einen weiteren Fahrradverleih
dargestellt.
50 70 60 80 40 30 20 10 0
y
Anzahl E-Bikes
Anzahl Citybikes
x
40
90
80
70
60
50
100
30
20
10
0
Die Zielfunktion für den Erlös in Euro pro Tag bei diesem Fahrradverleih lautet:
E ( x , y ) = 30 · x + 20 · y
x ... Anzahl der E-Bikes
y ... Anzahl der Citybikes
Es soll ermittelt werden, wie viele E-Bikes und Citybikes pro Tag verliehen werden müssen,
um den maximalen Erlös zu erzielen.
1) Argumentieren Sie, dass es dafür keine eindeutige Lösung gibt.
Fahrräder 4
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Lösung zu Fahrräder
Lösung als kompakte PDF öffnenFahrräder 5
Möglicher Lösungsweg
a1) Ermittlung mittels Technologieeinsatz:
A ( t ) = 7 525 · t + 7 305 (Koeffizienten gerundet)
t ... Zeit ab 2008 in Jahren
A ( t ) ... Anzahl der pro Jahr verkauften E-Bikes zur Zeit t
a2) Die Anzahl der pro Jahr verkauften E-Bikes steigt um rund 7 525 Stück pro Jahr.
b1) x + y ≤ 100
x ≥ y + 30
c1)
A
0 50 100 150 –50 –100
y
x 0
150
100
50
200
–50
B [...]
C [...]
D
0 50 100 150 –50 –100
y
x 0
150
100
50
200
–50
1
2
· x ≤ y + 50 D
1
2
· y ≤ x + 50 A
Fahrräder 6
d1 und d2)
100 80 60 40 20 0
y
Anzahl E-Bikes
Anzahl Citybikes
x
80
100
60
40
20
0
e1) Die Gerade, für die die Zielfunktion im Lösungsbereich den maximalen Wert annimmt, ist
identisch mit einer der Begrenzungsgeraden des Lösungsbereichs. Alle Punkte dieser
Begrenzungsgeraden, die im Lösungsbereich liegen, sind mögliche Lösungen, daher gibt
es keine eindeutige Lösung.
Lösungsschlüssel
a1) 1 × B: für das richtige Ermitteln der Gleichung der linearen Regressionsfunktion
a2) 1 × C: für die richtige Interpretation des Wertes der Steigung im gegebenen Sachzusam-
menhang
b1) 1 × A1: für das richtige Erstellen der Ungleichung zur Bedingung „höchstens 100 Fahr -
räder“
1 × A2: für das richtige Erstellen der Ungleichung zur Bedingung „mindestens 30 E-Bikes
mehr“
c1) 1 × C: für die richtige Zuordnung
d1) 1 × B: für das richtige Einzeichnen der Begrenzungsgeraden
d2) 1 × C: für das richtige Markieren des Lösungsbereichs
e1) 1 × D: für die richtige Argumentation
Aufgabe B_461: Zeitschriften (1)
Aufgabe als kompakte PDF öffnenZeitschriften (1)*
Aufgabennummer: B_461
Technologieeinsatz: möglich T erforderlich £
a) Die Kosten für die Produktion der Sport-Zeitschrift Bike and Run können durch eine er-
tragsgesetzliche Kostenfunktion K modelliert werden:
K ( x ) = a · x
3
+ b · x
2
+ c · x + 79
x ... Produktionsmenge in ME
K ( x ) ... Kosten bei der Produktionsmenge x in GE
Bei einer Produktion von 10 ME betragen die Kosten 100 GE und die Grenzkosten
1,5 GE/ME.
1) Erstellen Sie die beiden Gleichungen, die diesem Sachverhalt entsprechen.
Weiters gilt: K ″ (10) = –0,1
2) Interpretieren Sie das Vorzeichen von K ″ (10) in Bezug auf den Verlauf des Funktions -
graphen von K .
3) Ermitteln Sie die Koeffizienten a , b und c der Kostenfunktion K .
* ehemalige Klausuraufgabe
b) In der nachstehenden Abbildung sind der Graph der Kostenfunktion K , der Graph der
Erlösfunktion E und der Graph der Gewinnfunktion G für die Zeitschrift Adventure darge-
stellt.
x in ME
K ( x ), E ( x ), G ( x ) in GE
40 30 20 10 0 80 70 60 50 90
K
E
G
200
150
100
50
0
250
Bei einer bestimmten Absatzmenge ist der Gewinn maximal.
1) Ermitteln Sie den Preis der Zeitschrift Adventure bei dieser Absatzmenge.
c) Von einer linearen Preisfunktion der Nachfrage kennt man den Höchstpreis p
h
und die
Sättigungsmenge x
s
.
1) Kreuzen Sie den zutreffenden Ausdruck für die Steigung der Preisfunktion der Nachfrage
an. [1 aus 5]
p h
x
s
–
p h
x
s
x s
p
h
–
x s
p
h
p h – x s
x
s
Zeitschriften (1) 2
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Lösung zu Zeitschriften (1)
Lösung als kompakte PDF öffnenZeitschriften (1) 3
Möglicher Lösungsweg
a1) K ′ ( x ) = 3 · a · x
2
+ 2 · b · x + c
K (10) = 100
K ′ (10) = 1,5
oder:
10
3
· a + 10
2
· b + 10 · c + 79 = 100
3 · 10
2
· a + 2 · 10 · b + c = 1,5
a2) Der Graph von K ist bei x = 10 rechtsgekrümmt (degressiv).
a3) Berechnung mittels Technologieeinsatz:
a = 0,001
b = –0,08
c = 2,8
b1)
E (40)
40
=
200
40
= 5
Toleranzbereich: [4,8; 5,2]
Der Preis bei dieser Absatzmenge beträgt 5 GE/ME.
c1)
–
p h
x
s
Lösungsschlüssel
a1) 1 × A1: für das richtige Erstellen der Gleichung mithilfe der Information zu den Gesamtkos-
ten
1 × A2: für das richtige Erstellen der Gleichung mithilfe der Information zu den Grenzkos-
ten
a2) 1 × C: für die richtige Interpretation des Vorzeichens
a3) 1 × B: für das richtige Ermitteln der Koeffizienten
b1) 1 × C: für das richtige Ermitteln des Preises (Toleranzbereich: [4,8; 5,2])
c1) 1 × C: für das richtige Ankreuzen
