Mathematik-Matura September 2023 · HTL Cluster T2 – Aufgaben

Standardisierte kompetenzorientierte
schriftliche Reife- und Diplomprüfung
BHS
19. September 2023
Angewandte Mathematik
HTL 2
Name:
Klasse/Jahrgang:

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 2 /24
Hinweise zur Aufgabenbearbeitung
Sehr geehrte Kandidatin! Sehr geehrter Kandidat!
Beurteilungsschlüssel
erreichte Punkte Note
44 – 48 Punkte Sehr gut
38 – 43 Punkte Gut
31 – 37 Punkte Befriedigend
23 – 30 Punkte Genügend
0 – 22 Punkte Nicht genügend
Viel Erfolg!
So ändern Sie Ihre Antwort bei Aufgaben zum
Ankreuzen:
1. Übermalen Sie das Kästchen mit der nicht mehr
gültigen Antwort.
2. Kreuzen Sie dann das gewünschte Kästchen an.
Hier wurde zuerst die Antwort „5 + 5 = 9“ gewählt und dann auf „2 + 2 = 4“ geändert.
1 + 1 = 3 
2 + 2 = 4 T
3 + 3 = 5 
4 + 4 = 4 
5 + 5 = 9 
So wählen Sie eine bereits übermalte Antwort:
1. Übermalen Sie das Kästchen mit der nicht mehr
gültigen Antwort.
2. Kreisen Sie das gewünschte übermalte Kästchen
ein.
Hier wurde zuerst die Antwort „2 + 2 = 4“ übermalt und dann wieder gewählt.
1 + 1 = 3 
2 + 2 = 4
3 + 3 = 5 
4 + 4 = 4 
5 + 5 = 9 
Das vorliegende Aufgabenheft enthält Teil-A-Auf gaben und Teil-B-Aufgaben mit jeweils unterschiedlich vielen Teil aufgaben. Die Teilaufgaben
sind unabhängig voneinander bearbeitbar. Ihnen
stehen 270 Minuten an Arbeitszeit zur Ver fügung.
Verwenden Sie für die Bearbeitung ausschließlich
dieses Aufgabenheft und das Ihnen zur Verfügung
gestellte Arbeitspapier. Schreiben Sie Ihren Namen
und Ihren Jahrgang bzw. Ihre Klasse in die dafür
vorgesehenen Felder auf dem Deckblatt des
Aufgabenhefts sowie Ihren Namen und die fortlaufende Seitenzahl auf jedes verwendete Blatt
Arbeitspapier. Geben Sie bei der Beantwortung
jeder Handlungsanweisung deren Bezeichnung
(z. B.: 3d1) auf dem Arbeitspapier an.
In die Beurteilung wird alles einbezogen, was nicht
durchgestrichen ist.
Die Verwendung der vom zuständigen Regierungs mitglied für die Klausurarbeit freigegebenen
Formel sammlung für die SRDP in Angewandter
Mathematik ist erlaubt. Weiters ist die Verwendung
von elektronischen Hilfsmitteln (z. B. grafikfähiger
Taschenrechner oder andere entsprechende Technologie) erlaubt, sofern keine Kommunikationsmöglichkeit (z. B. via Internet, Intranet, Bluetooth,
Mobilfunknetzwerke etc.) gegeben ist und der
Zugriff auf Eigendateien im elektronischen Hilfs mittel nicht möglich ist.
Eine Erläuterung der Antwortformate liegt im
Prüfungsraum zur Durchsicht auf.
Handreichung für die Bearbeitung
– Bei Aufgaben mit offenem Antwortformat ist
jede Berechnung mit einem nachvoll ziehbaren
Rechenansatz bzw. mit einer nachvollziehbaren
Dokumentation des Technologieeinsatzes (die
verwendeten Ausgangsparameter und die ver wendete Technologie funktion müssen ange geben werden) durchzuführen.
– Lösungen müssen jedenfalls eindeutig als
solche erkennbar sein.
– Lösungen müssen jedenfalls mit zugehörigen
Einheiten angegeben werden, wenn dazu in der
Handlungsanweisung explizit aufgefordert wird.
Für die Bearbeitung wird empfohlen:
– selbst gewählte Variablen zu erklären und
gegebenenfalls mit den zugehörigen
Einheiten anzugeben,
– frühzeitiges Runden zu vermeiden,
– Diagramme oder Skizzen zu beschriften.

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 3 /24
Aufgabe 1
Lern-App
In einer bestimmten Lern-App gibt es Übungen zu verschiedenen Themen.
a) Jede Übung besteht aus mehreren Aufgaben.
Die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Übung Multiple-Choice-Aufgaben enthält, beträgt 78 %.
Für ein bestimmtes Arbeitspaket werden 25 Übungen zufällig ausgewählt.
1) Berechnen Sie den Erwartungswert für die Anzahl derjenigen Übungen dieses Arbeits pakets, die keine Multiple-Choice-Aufgaben enthalten. [0 / 1 P.]
Für ein anderes Arbeitspaket werden 5 Übungen zufällig ausgewählt.
2) Ordnen Sie den beiden Ereignissen jeweils die zugehörige Wahrscheinlichkeit aus A bis D
zu. [0 / 1 P.]
Mindestens 1 der 5 Übungen enthält Multiple-
Choice-Aufgaben.
Keine der 5 Übungen
enthält Multiple-Choice-
Aufgaben.
A 1 – 0,78
5
B 1 – 0,22
5
C (1 – 0,22)
5
D (1 – 0,78)
5

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 4 /24
b) Daniela und Esma üben mit dieser Lern-App. Ihre täglichen Lernzeiten sind jeweils an nähernd
normalverteilt.
Der Erwartungswert von Danielas täglicher Lernzeit beträgt 35 min.
Die zugehörige Standardabweichung beträgt 10 min.
1) Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass Danielas tägliche Lernzeit mindestens 30 min
beträgt. [0 / 1 P.]
Die Standardabweichung von Esmas täglicher Lernzeit ist kleiner als jene von Danielas täglicher
Lernzeit.
In der nachstehenden Abbildung sind die Graphen der Dichtefunktionen für Danielas und
Esmas tägliche Lernzeiten dargestellt.
tägliche Lernzeit in min
Wendepunkt
Wendepunkt
2) Tragen Sie in der obigen Abbildung die fehlenden Zahlen in die dafür vorgesehenen Kästchen ein. [0 / 1 P.]
c) In einem bestimmten Lernkapitel stehen 25 Übungen zur Verfügung. Bei genau 2 dieser
Übungen kommen Lückentexte vor.
Laura wählt nacheinander 4 verschiedene Übungen aus diesem Lernkapitel zufällig aus.
1) Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit, dass in keiner dieser 4 Übungen Lückentexte vor kommen. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 5 /24
Aufgabe 2
San Francisco
a) In San Francisco wurden viele Straßen geradlinig und rechtwinkelig zueinander gebaut. Dabei
wurde keine Rücksicht auf Steigungen genommen.
Ein 88 m langer Abschnitt der Lombard Street verlief früher geradlinig
bergauf. Die Steigung dieser Straße war in diesem Abschnitt annähernd
konstant (siehe nebenstehende nicht maßstabgetreue Abbildung).
88 m
23 m
α
1) Berechnen Sie den Steigungswinkel α für diesen Abschnitt. [0 / 1 P.]
Nach einem Umbau gibt es in diesem Abschnitt einige Kurven. Dadurch beträgt der an nähernd konstante Steigungswinkel nur mehr rund 9,1°.
2) Überprüfen Sie nachweislich, ob in diesem Abschnitt die Steigung in Prozent durch den
Umbau halbiert wurde. [0 / 1 P.]
b) Die Lombard Street verläuft in einem bestimmten Abschnitt in engen Kurven.
Aleksandar zeichnet mit einem Navigationsgerät seine Geschwindigkeit beim Fahren auf diesem Abschnitt auf. In der nachstehenden Abbildung ist das zugehörige Geschwindigkeit-Zeit-
Diagramm für ein bestimmtes Zeitintervall dargestellt.
Geschwindigkeit in m/s
Zeit in s
O
1) Kennzeichnen Sie in der obigen Abbildung die Länge desjenigen Weges, den Aleksandar
bis zum Erreichen seiner maximalen Geschwindigkeit zurückgelegt hat. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 6 /24
c) Die Golden Gate Bridge in San Francisco ist eine Hängebrücke. Der Verlauf der Stahlseile
zwischen den 230 m hohen Stützen kann näherungsweise durch den Graphen der quadratischen Funktion f beschrieben werden.
1) Ordnen Sie den beiden Abbildungen jeweils die zutreffende Aussage aus A bis D zu.
[0 / 1 P.]
y in m
x in m
f
230 m
1 280 m
O
y in m
x in m
f
230 m
1 280 m
O
A f ′ (640) = 0
B f ′ (640) = 230
C f (–640) = f (640)
D f (–640) = 0
Die in der nachstehenden Abbildung mit h bezeichnete Höhe ist die Durchfahrtshöhe für
Schiffe.
230 m
345 m
h
α
2) Stellen Sie mithilfe von α eine Formel zur Berechnung von h (in m) auf.
h = [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 7 /24
d) Die Golden Gate Bridge in San Francisco wird von 2 Stahlseilen mit kreisförmigem Querschnitt getragen. Die Stahlseile werden dabei modellhaft als zylinderförmig angenommen.
Für jedes dieser beiden Stahlseile ist auf einem Schild angegeben:
Durchmesser: 92,4 cm
Länge: 2 331,7 m
Dichte des verwendeten Stahls: ϱ = 7,86 t/m
3
Masse: 11 113 t
Die Masse m ist das Produkt aus Dichte ϱ und Volumen V , also m = ϱ · V .
1) Zeigen Sie, dass sich aus den obigen Angaben für Durchmesser, Länge und Dichte nicht
die angegebene Masse ergibt. [0 / 1 P.]
Tatsächlich besteht jedes der beiden Stahlseile aus 27 572 dünnen Drähten, die jeweils eine
Länge von 2 331,7 m haben.
Die Gesamtlänge aller Drähte der 2 Stahlseile entspricht dem 11,77-fachen Umfang des
Mondes. Der Mond wird dabei modellhaft als kugelförmig angenommen.
2) Berechnen Sie auf Basis dieser Angaben den Umfang des Mondes in km. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 8 /24
Aufgabe 3
Pflanzenschutzmittel
Zum Schutz von Nutzpflanzen werden Pflanzenschutzmittel angewendet.
a) Die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln erfolgt oft mithilfe von
Düsen (siehe nachstehende nicht maßstabgetreue Abbildung).
b b
α α
c
h
Boden
Düse
1 m
β β β β
1) Stellen Sie mithilfe von α und b eine Formel zur Berechnung der Höhe h auf.
h = [0 / 1 P.]
Es gilt: α = 70°, c = 0,3 m
2) Berechnen Sie h . [0 / 1 P.]
b) Es wurden insgesamt 24 Proben von Marillen auf Rückstände von Pflanzenschutzmitteln hin
untersucht (siehe nachstehende Tabelle).
Anzahl der festgestellten Pflanzenschutzmittel pro Probe
Anzahl der Proben
1 4
2 10
3 3
4 2
5 2
6 3
1) Berechnen Sie das arithmetische Mittel der Anzahl der festgestellten Pflanzenschutzmittel
pro Probe. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 9 /24
c) Die zeitliche Entwicklung der Konzentration eines bestimmten Pflanzenschutzmittels im Boden
kann näherungsweise durch die Funktion C beschrieben werden.
t ... Zeit nach dem Anwenden des Pflanzenschutzmittels in Tagen
C ( t ) ... Konzentration des Pflanzenschutzmittels im Boden zur Zeit t in mg/L
C ′ ( t ) ... momentane Änderungsrate der Konzentration des Pflanzenschutzmittels im Boden zur
Zeit t in
mg
L · Tag
Die nachstehende Abbildung zeigt die momentane Änderungsrate der Konzentration dieses
Pflanzenschutzmittels im Boden.
t in Tagen
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 24
C ′
–0,1
–0,2
0
–0,3
mg
L ∙ Tag
C ′ ( t ) in 0,1
1) Veranschaulichen Sie
∫
2
0
C ′ ( t ) d t in der obigen Abbildung. [0 / 1 P.]
Es gilt:
∫
2
0
C ′ ( t ) d t = – 0,5 mg/L
2) Interpretieren Sie das Ergebnis – 0,5 mg/L im gegebenen Sachzusammenhang. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 10 /24
Aufgabe 4
Raucherentwöhnung
a) 10 Raucher führen unabhängig voneinander eine Entwöhnungskur durch. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Entwöhnungskur erfolgreich ist, beträgt jeweils 60 %.
1) Kreuzen Sie den zutreffenden Ausdruck zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit für das
Ereignis E an. [1 aus 5] [0 / 1 P.]
E ... „bei genau 8 Rauchern ist die Entwöhnungskur erfolgreich“
P ( E ) = (
10
8
) ∙ 0,6
2
∙ 0,4
8
P ( E ) = 1 – (
10
8
) ∙ 0,6
8
∙ 0,4
2
P ( E ) = (
10
2
) ∙ 0,6
2
∙ 0,4
8
P ( E ) = 1 – (
10
8
) ∙ 0,6
2
∙ 0,4
8
P ( E ) = (
10
8
) ∙ 0,6
8
∙ 0,4
2
b) Durch das Rauchen von Zigaretten gelangt Nikotin in den Körper und wird dort abgebaut.
Die zeitliche Entwicklung der Nikotinmenge im Körper kann durch die Funktion N beschrieben
werden.
N ( t ) = N 0 ∙ a
t
t ... Zeit seit dem Konsum der letzten Zigarette in h
N ( t ) ... Nikotinmenge im Körper zur Zeit t in mg
N 0 , a ... positive Parameter
Für eine bestimmte Person gilt:
Unmittelbar nach dem Konsum der letzten Zigarette ( t = 0) befinden sich 20 mg Nikotin im
Körper.
2 h später befinden sich noch 9,5 mg Nikotin im Körper.
1) Ermitteln Sie den Parameter a . [0 / 1 P.]
2) Berechnen Sie die Halbwertszeit für den Abbau von Nikotin bei dieser Person. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 11 /24
c) In einer Studie wurde der Nichtraucheranteil einer Personengruppe untersucht. Zu Beginn der
Beobachtung betrug der Nichtraucheranteil dieser Personengruppe 45,6 %. 10 Jahre später
betrug der Nichtraucheranteil dieser Personengruppe 51,3 %.
Der Nichtraucheranteil kann in Abhängigkeit von der Zeit näherungsweise durch die lineare
Funktion f beschrieben werden.
f ( t ) = k ∙ t + d
t ... Zeit in Jahren mit t = 0 für den Beginn der Beobachtung
f ( t ) ... Nichtraucheranteil zur Zeit t in %
1) Ermitteln Sie die Parameter k und d .
k = % pro Jahr
d = % [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 12 /24
Aufgabe 5
Burgernomics
Das Konzept, anhand der Preise von Hamburgern wirtschaftliche Entwicklungen zu beschreiben,
wird Burgernomics genannt.
a) Um die Kaufkraft verschiedener Währungen zu vergleichen, kann man den sogenannten
Big-Mac-Index verwenden.
Dazu wandelt man den Preis für einen Big Mac in der Landeswährung mit dem aktuellen
Wechsel kurs in US-Dollar um. Danach ermittelt man die prozentuelle Abweichung vom Preis
für einen Big Mac in den USA.
In der nachstehenden Tabelle ist der jeweilige Preis für einen Big Mac im Juli 2018 in den USA
und in Chile angegeben.
Zu diesem Zeitpunkt galt: 1 US-Dollar = 652 Pesos
Land
Preis für einen Big Mac
in der Landeswährung
USA 5,51 US-Dollar
Chile 2.640 Pesos
1) Berechnen Sie, um wie viel Prozent der Preis für einen Big Mac in Chile niedriger als jener
in den USA war. [0 / 1 P.]
In der Schweiz war der Preis für einen Big Mac im Juli 2018 um 18,8 % höher als in den USA.
Zu diesem Zeitpunkt galt: 1 US-Dollar = 0,99224 Schweizer Franken
2) Berechnen Sie den Preis für einen Big Mac in der Schweiz im Juli 2018 in Schweizer
Franken. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 13 /24
b) Der Preis für einen Big Mac kann auch zur Beobachtung der Inflation im jeweiligen Land verwendet werden.
Jahr
Preis für einen Big Mac
in US-Dollar
1990 2,20
2000 2,51
2010 3,73
Die zeitliche Entwicklung des Preises für einen Big Mac in den USA kann näherungsweise
durch die Funktion p beschrieben werden.
p ( t ) = a ∙ t
2
+ b ∙ t + c
t ... Zeit in Jahren mit t = 0 für das Jahr 1990
p ( t ) ... Preis für einen Big Mac zur Zeit t in US-Dollar
1) Erstellen Sie ein Gleichungssystem zur Berechnung der Koeffizienten der Funktion p .
[0 / 1 P.]
2) Interpretieren Sie das Ergebnis der nachstehenden Berechnung im gegebenen Sachzusammenhang.
p (30) = 5,86 [0 / 1 P.]
3) Kreuzen Sie denjenigen Ausdruck an, mit dem die mittlere Änderungsrate des Preises
für einen Big Mac für jedes Zeitintervall [0; n ] berechnet werden kann. [1 aus 5] [0 / 1 P.]
p ( n )
n
p ( n ) – p (0)
p (0)
p ( n ) – p (0)
p ( n )
p ( n ) – p (0)
n
p ( n )
p (0)

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 14 /24
Aufgabe 6 (Teil B)
Bremsvorgänge
Der Bremsweg ist die Länge des zurückgelegten Weges vom Beginn des Bremsvorgangs bis
zum Stillstand.
a) Die lineare Funktion v beschreibt für einen PKW die Geschwindigkeit bei einem Bremsvorgang
in Abhängigkeit von der Zeit t (siehe nachstehende Abbildung).
v ( t ) in m/s
t in s
v
0
0
25
t
1
Der PKW kommt zur Zeit t 1 zum Stillstand.
Der Bremsweg beträgt 35 m.
1) Ermitteln Sie t 1 . [0 / 1 P.]
b) Für die Berechnung des Bremswegs eines Fahrzeugs gilt modellhaft die nachstehende Formel.
s B =
v 0
2
2 ∙ a
s B ... Bremsweg bis zum Stillstand in m
v 0 ... Geschwindigkeit zu Beginn des Bremsvorgangs in m/s
a ... Bremsverzögerung in m/s
2
1) Ordnen Sie den beiden Satzanfängen jeweils die richtige Fortsetzung aus A bis D zu.
[0 / 1 P.]
Eine Verdoppelung von v 0
bewirkt
Eine Halbierung von a
bewirkt
A
eine Zunahme von s B auf
mehr als das Doppelte.
B
eine Zunahme von s B auf
genau das Doppelte.
C
eine Abnahme von s B auf
genau die Hälfte.
D
eine Abnahme von s B auf
weniger als die Hälfte.

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 15 /24
c) Die Funktion v beschreibt die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Zeit t
(siehe nachstehende Abbildung).
v ( t ) in m/s
t in s
0
0
v
t
1
Für den Zeitpunkt t
2
im Intervall [0; t
1
] gilt:
v ( t 1 ) – v (0)
t 1
= v ′ ( t
2
)
1) Veranschaulichen Sie in der obigen Abbildung, wie man t
2
näherungsweise grafisch er mitteln kann. [0 / 1 P.]
d) Ein Fahrzeug wird bis zum Stillstand abgebremst. Die Geschwindigkeit dieses Fahrzeugs
während dieses Bremsvorgangs kann durch die Funktion v beschrieben werden.
v ( t ) = 30 ∙ ℯ
–0,28 ∙ t
– 2 mit t ≥ 0
t ... Zeit in s mit t = 0 für den Beginn des Bremsvorgangs
v ( t ) ... Geschwindigkeit zur Zeit t in m/s
1) Berechnen Sie den Bremsweg. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 16 /24
e) In der nachstehenden Abbildung sind das Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm für einen bestimmten Bewegungsvorgang sowie das zugehörige Weg-Zeit-Diagramm für das Zeitintervall [0; 2]
dargestellt.
t ... Zeit in s
v ( t ) ... Geschwindigkeit zur Zeit t in m/s
s ( t ) ... zurückgelegter Weg zur Zeit t in m
v ( t ) in m/s
t in s
0 2 4
0
v
c
s ( t ) in m
t in s
0 2 4
0
s
d
1) Stellen Sie mithilfe von d eine Formel zur Berechnung von c auf.
c = [0 / 1 P.]
2) Skizzieren Sie in der obigen Abbildung den Graphen von s im Zeitintervall [2; 4]. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 17 /24
Aufgabe 7 (Teil B)
Spirometrie
Die sogenannte Spirometrie ist ein Verfahren zur Beurteilung der Lungenfunktion anhand des einbzw. ausgeatmeten Luftvolumens.
Dabei wird das Luftvolumen in Abhängigkeit von der Zeit t durch die Funktion V beschrieben.
Die momentane Änderungsrate des Luftvolumens wird als Durchflussrate Q ( t ) bezeichnet, also
Q ( t ) = V ′ ( t ).
a) Im Modell A wird die Durchflussrate durch die Funktion QA beschrieben:
QA ( t ) = a · t · ( t – 3) · ( t – 6)
t ... Zeit in s mit t = 0 für den Beginn des Einatmens
QA ( t ) ... Durchflussrate zur Zeit t in L/s
a ... Parameter
In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der Funktion QA bei einmaligem Ein- und Ausatmen dargestellt.
0 1 2 3 4 5 6
Q
A
( t ) in L/s
t in s
1) Interpretieren Sie den Inhalt der markierten Fläche im gegebenen Sachzusammenhang.
Geben Sie dabei die zugehörige Einheit an. [0 / 1 P.]
Es gilt:
∫
3
0
QA ( t ) d t = 0,5
2) Ermitteln Sie den Parameter a . [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 18 /24
b) Im Modell B wird die Durchflussrate beim Einatmen durch die quadratische Funktion Q
ein
beschrieben. Die Durchflussrate beim Ausatmen wird durch die quadratische Funktion Q
aus
beschrieben.
0 1 2 3 4 5 6
Durchflussrate in L/s
Zeit in s
Q
ein
Q
aus
Q
ein
( t ) = –
1
9
·
(
t –
3
2
)
2
+
1
4
t ... Zeit in s mit t = 0 für den Beginn des Einatmens
Q
ein
( t ) ... Durchflussrate zur Zeit t in L/s
Der Graph der Funktion Q
aus
entsteht dabei aus dem Graphen der Funktion Q
ein
durch Verschiebung nach rechts und Spiegelung an der horizontalen Achse.
Dabei gilt: Q
ein
(3) = Q
aus
(3)
1) Tragen Sie die fehlenden Rechenzeichen und Zahlen in die dafür vorgesehenen Kästchen
ein.
Q
aus
( t ) = ∙
(
t
)
2
–
1
4
[0 / 1 P.]
c) Bei einer Spirometrie atmet man durch ein Rohr, in dem sich viele kleine Lamellen befinden.
Dabei wird die Durchflussrate mit folgender Formel berechnet:
Q =
r
4
k ∙ ℓ
· ∆ p
Q ... Durchflussrate in L/s
r ... Innenradius des Rohres in dm
ℓ ... Länge des Rohres in dm
k ... Konstante
∆ p ... Druckabfall zwischen Anfang und Ende des Rohres in Pascal (Pa)
1) Zeigen Sie, dass die Konstante k die Einheit Pascalsekunden (Pa · s) hat. [0 / 1 P.]
Es wird behauptet: Bei einem Rohr mit einem um 12 % kleineren Radius ist bei gleicher Durch flussrate und gleichbleibenden anderen Größen der Druckabfall um mehr als 65 % größer.
2) Weisen Sie nach, dass diese Behauptung richtig ist. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 19 /24
Aufgabe 8 (Teil B)
Nähmaschine
a) Die nachstehende Abbildung zeigt modellhaft eine Nähmaschine. Die gepunktete Linie stellt
den Verlauf des Fadens von der Spule im Punkt A bis zur Nadel im Punkt G dar.
A
B
C
E
D F
G
Es gilt:
A = (–4 | 35 | 25), B = ( xB | yB | 20), D = (1 | 3 | 10), E = (2 | 1 | 18), F = (1 | 0 | 8)
(Alle Koordinaten sind in Zentimetern angegeben.)
Der Faden läuft vom Punkt A entlang der Geraden g mit X =
(
–4
35
25
)
+ λ ∙
(
2
32
5
)
zum Punkt B .
1) Ermitteln Sie die fehlenden Koordinaten des Punktes B . [0 / 1 P.]
2) Interpretieren Sie das Ergebnis der nachstehenden Berechnung geometrisch.
BC ∙ CD = 0 [0 / 1 P.]
Der Faden läuft geradlinig vom Punkt D zum Punkt E und geradlinig weiter zum Punkt F .
3) Berechnen Sie die Länge des Fadens vom Punkt D bis zum Punkt F . [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 20 /24
b) Während des Nähens erwärmt sich die Nadel. Die zeitliche Entwicklung der Temperatur der
Nadel kann durch die Funktion T modelliert werden (siehe nachstehende Abbildung).
T ( t ) in °C
T
t in min
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 22
100
80
60
40
20
120
0
T ( t ) = a – b ∙ ℯ
– k ∙ t
t ... Zeit in min
T ( t ) ... Temperatur der Nadel zur Zeit t in °C
a , b , k ... positive Parameter
1) Geben Sie die Parameter a und b an.
a =
b = [0 / 1 P.]
2) Kreuzen Sie diejenige Differenzialgleichung an, deren Lösung die oben angegebene
Funktion T ist. [1 aus 5] [0 / 1 P.]
d T
d t
= k
d T
d t
= k ∙ T
d T
d t
= k ∙ T – 100
d T
d t
= k ∙ (100 – T )
d T
d t
= k ∙ 100

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 21 /24
c) Die Geschwindigkeit der Nadelspitze bei einem bestimmten Nähvorgang kann in Abhängigkeit
von der Zeit t modellhaft durch die Funktion v beschrieben werden.
v ( t ) = A ∙ sin( ω ∙ t )
t ... Zeit in s
v ( t ) ... Geschwindigkeit zur Zeit t in m/s
A , ω ... positive Parameter
In der nachstehenden Abbildung ist der Graph der Funktion v dargestellt.
v ( t ) in m/s
t in s
v
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,06 0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
–0,2
–0,4
–0,6
–0,8
–1
1
1) Geben Sie die Parameter A und ω an.
A =
ω = [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 22 /24
d) Die Lebensdauer eines bestimmten Nähnadeltyps ist annähernd normalverteilt mit dem
Erwartungswert μ und der Standardabweichung σ .
In den unten stehenden Abbildungen ist der Graph der zugehörigen Dichtefunktion dargestellt.
1) Ordnen Sie den grau markierten Flächen jeweils die entsprechende Wahrscheinlichkeit aus
A bis D zu. [0 / 1 P.]
Lebensdauer
– 2 ∙ σ μ μ
Lebensdauer
μ + σ μ
A 0,68...
B 0,84...
C 0,95...
D 0,97...

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 23 /24
Aufgabe 9 (Teil B)
Smartphones und Mobilfunk
a) UMTS-Mobilfunk basiert auf elektromagnetischen Wellen mit Frequenzen von etwa 2 000 Megahertz (MHz).
1) Markieren Sie in der nachstehenden logarithmischen Skala die Frequenz 2 000 MHz.
[0 / 1 P.]
Frequenz in Hz
10
6
10
8
10
10
b) Absorbiert ein Körper elektromagnetische Strahlung, so führt dies durch Energieaufnahme zur
Erwärmung des Körpers.
Dabei ist der SAR-Wert (spezifische Absorptionsrate) in Watt pro Kilogramm (W/kg) eine wichtige Kenngröße.
Der SAR-Wert eines bestimmten Smartphone-Modells kann als annähernd normalverteilt angenommen werden. Eine Stichprobe ergab die folgenden Messwerte:
SAR-Wert in W/kg 0,970 0,971 0,968 0,970 0,965 0,973 0,971 0,966
1) Ermitteln Sie den Stichprobenmittelwert x und die Stichprobenstandardabweichung sn – 1
dieser Messwerte. [0 / 1 P.]
2) Ermitteln Sie den zweiseitigen 95-%-Vertrauensbereich für den Erwartungswert der SAR-
Werte. [0 / 1 P.]

19. September 2023 / BHS / Angewandte Mathematik / HTL 2 S. 24 /24
c) Smartphones geben elektromagnetische Strahlung ab. Die elektrische Feldstärke F ist Maß für
die Stärke dieser Strahlung. Es gilt:
F ( r ) =
k
r
2
r ... Entfernung vom Smartphone in m
F ( r ) ... Feldstärke in der Entfernung r in Volt pro Meter (V/m)
k ... positive Konstante
Stellt man den Graphen der Funktion F in einem Koordinatensystem dar, so sieht er je nach
Skalierung der Achsen unterschiedlich aus.
1) Ergänzen Sie die Textlücken im nachstehenden Satz durch Ankreuzen des jeweils zutreffenden Satzteils so, dass eine richtige Aussage entsteht. [0 / 1 P.]
Der Graph der Funktion F erscheint in einem
1
Koordinatensystem als
2
Gerade.
1
abszissenlogarithmischen
ordinatenlogarithmischen
doppeltlogarithmischen
2
fallende
steigende
waagrechte