Prof. Dr. Bernd Zimmermann Universität Jena [email protected] ABITURAUFGABEN FINNLAND 2001 Mathematik Grundkurs Es sind jeweils 15 Aufgaben angegeben, von denen sich die Schüler höchstens 10 zur Bearbeitung aussuchen dürfen. Es müssen dann aber auch alle Teile bearbeitet werden. Man sieht, dass insbesondere im Grundkurs "Frühling" (kevät) 2001(yleinen oppimäärä, lyhyt oppimäärä) vor allem "realitätsnahe" Aufgaben angeboten werden (vgl. PISA). Außerdem gibt es viele Aufgaben aus der Sekundarstufe 1. Hier einige Übersetzungshilfen: 1. Auf einer Landkarte mit dem Maßstab 1:200 000 hat eine kreisförmige Markierung einen Durchmesser von 1,8 mm. Wie viel ist das in der Realität (in m)? Wie viel entspricht einem Durchmesser von 25 m in der Realität in mm auf der Karte? 7 1 2. Löse folgende quadratische Gleichung: x x x . 10 10 3. Es sind 4 gleichartige Tennisbälle ganz dicht aneinander in einen zylinderförmigen Behälter gepackt. Welchen Anteil macht das Volumen der Tennisbälle am Gesamtvolumen des Zylinders aus? 4. Ein Waldforschungsinstitut misst von gewissen Bäumen einer Baumschule die Zunahme der Dicke und es misst zu jeder Stunde in Brusthöhe die Zunahme des Baumumfangs mithilfe eines Maßbandes auf einen hundertstel Millimeter genau. Von einer bestimmten Versuchstanne werden regelmäßig im Abstand von genau einem Jahr folgende Daten erhoben: Im Jahre 1997 war ihr Umfang 102,20 cm. Bis zum Jahre 1998 war ihr Umfang um zusätzlich 13,16 mm, bis zum Jahr 1999 dann zusätzlich um 7,06 mm gegenüber dem vorangegangenen Jahr gewachsen. a) Um wie viel war der Durchmesser dieser Tanne insgesamt in diesen drei Jahren gewachsen? Das Ergebnis ist auf 0,1 mm genau anzugeben. b) Um wie viel Prozent ist die Querschnittsfläche insgesamt gewachsen? Der Querschnitt soll dabei als kreisförmig angenommen werden. Das Ergebnis ist auf ein Zehntel Prozent genau anzugeben. 5. Der Warenumsatz einer Firma ist im zweiten Quartal eines Jahres um 11% kleiner als im ersten Quartal. Insgesamt machte der Umsatz der Firma im ersten halben Jahr 6,0 Millionen Euro aus. Wie groß war der Umsatz der Firma im ersten Quartal? 6. Eine Gerade geht durch die Punkte (-2; 11) und (7; -1) und bildet mit den Koordinatenachsen ein Dreieck a) Bestimmen Sie die Geradengleichung. b) Bestimme die Länge der Seiten. 7. In einem rechtwinkligen Dreieck ABC (RW bei C) gilt AC=8,6 cm; BC=5,8 cm. Auf AC ist ein Punkt D mit DA=DB. Bestimme die Längen der Strecken AB und CD. 8. Eine Kleintierklinik pflegt bei Operationen ein Betäubungsmittel zu verabreichen, dessen Menge sich im Körper so exponentiell abbaut, dass seine Menge sich alle drei Stunden halbiert. Während einer Operation müssen vom Narkotikum im Körper mindestens 23 mg Prof. Dr. Bernd Zimmermann Universität Jena [email protected] pro Kilo Körpergewicht vorhanden sein. Welche Menge Narkotikum ist einem Hund mit einem Körpergewicht von 20 kg zu verabreichen, wenn die Operationsdauer auf 1 h 15 min geschätzt wird? 9. Immer kleiner werdende Würfel werden übereinander gestapelt (dabei wird die Kantenlänge immer halbiert). a) Man bestimme die Kantenlänge des dritten und des n-ten Würfels (von unten). b) Wie hoch ist der Turm aus den 10 ersten Würfeln? In einer Tabelle sollen dann die Werte für die Höhe eines Turmes aus 11, 12, 13 und 14 Würfeln berechnet werden. Stelle dir vor, dass die Anzahl der Würfel über alle Grenzen wächst, welche Höhe kann der Turm dann nicht überschreiten? 10. Es werden zufällig drei Buchstaben des Wortes Ylioppilas (Student) nacheinander (ohne „Zurücklegen“) ausgewählt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, a) dass der erste so ausgewählte Buchstabe ein Vokal ist b) dass insgesamt nur ein Vokal dabei vorkommt, c) dass aus den drei Buchstaben das Wort ILO („Freude“) gebildet werden kann? 11. Ein Beweis des Umfangwinkelsatzes soll für einen Spezialfall (AB=Durchmesser des Umkreises des Dreiecks ABC, also bei C nach Thales rechter Winkel) erbracht werden: Wenn O den Mittelpunkt von AB kennzeichnet, dann soll gezeigt werden, dass der Winkel ABC halb so groß ist wie der Winkel AOC. 12. Auslaufen eines Wasserbehälters; gegebene Volumenminderungsfunktion V(t) = 520(20 - t)² und Auslaufgeschwindigkeit q(t) = - (t) (Liter/min). a) Das Auslaufen beginnt zur Zeit t=0. Wann ist der Behälter leer? Zeichne den Graphen der Funktion V. Bestimme die Funktion q und zeichne ihren Graphen. Wann ist die Auslaufgeschwindigkeit maximal? 13. Die nach dem französischen Mathematiker Adrian Legendre benannten Polynome Pn sind rekursiv wie folgt definiert: Bestimme P2(x) und P3(x) und berechne ihre Ableitungen P2´(x) und P3´(x). Zeige, dass folgende Gleichung gilt: (x) - x (x) = 3P2(x). 14. Ingenieur Virtanen hat am Anfang des Jahres 1999 500 000 mk eines Erlöses auf ein Konto eingezahlt, wofür die Bank ihm jährlich 2% Zinsen gab, wobei dieses zu dieser Zeit noch steuerfrei war. Jedoch gab es am 1.6.2000 eine Änderung der Versteuerung von Anlagen dahingehend, dass von diesem Datum an derartige Anlagen zu versteuern waren. Von den Zinsen werden 29% Quellensteuer erhoben, die die Bank beim Abheben auf volle Mk gerundet einbehält. Als die Änderung in der Besteuerung in Kraft trat, hat die Bank alle Zinsen, die seit Anfang des Jahres bis dahin aufgelaufen waren, dazugerechnet. Wie viel Geld stand Virtanen am 25.8.2000 zum Abheben zur Verfügung? Die Bank hat alle Tage seither außer dem Tag des Abhebens berechnet. Das Jahr 2000 war ein Schaltjahr und daher hat die Bank mit 366 Tagen gerechnet. 15. In einer Tabelle sind die Ergebnisse des olympischen Zehnkampfs der zehn besten Sportler festgehalten und zwar die Punkte für den 100 m-Lauf, das Kugelstoßen sowie die Gesamtpunktzahl: Prof. Dr. Bernd Zimmermann Universität Jena 1. Erki Nool EST 2. Roman Sebrle CZE 3. Chris Huffins USA 4. Dean Macey GBR 5. Tom Pappas USA 6. Tomas Dvorak CZE 7. Frank Busemann GER 8. Attila Zsivoczky HUN 9. Stefan Schmid GER 10. Henrik Dagård SWE [email protected] 100 m Lauf Kugelstoßen Gesamtpunktzahl 933 878 980 903 901 881 881 838 874 897 796 803 806 766 782 846 760 787 731 788 8641 8606 8595 8567 8425 8385 8351 8277 8206 8178 Untersuche, wie man mithilfe der Ergebnisse für den 100m-Lauf und das Kugelstoßen den endgültigen Erfolg im Zehnkampf vorhersagen kann. Berechne zu diesem Zweck den Korrelationskoeffizienten sowohl zwischen der Punktsumme für den Hundertmeterlauf und der Gesamtpunktzahl als auch der Punktsumme des Kugelstoßens und der Gesamtpunktzahl. Zeichne von der Verteilung das entsprechende Korrelationsdiagramm. Zeichne die zugehörige Regressionsgrade. (Regressionsanalyse).