Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 1 / 8 Funktionen Klasse : 12 Abschlussziel nach der 13. Klasse: Ableitungen berechnen, geometrisch interpretieren und in konkreten sowie mathematischen Situationen erkennen und anwenden können. Trimester : 1 Allgemeine Fähigkeiten: Mathematisieren und analysieren können. Kenntnisse / Fertigkeiten Fähigkeiten Rz Beweisen der Ableitungsformeln von Funktionen mittels des Differenzquotienten. 60 Definitionen kennen. Satz von Rolle und einfacher Mittelwertsatz kennen. Ableitungen kennen und berechnen können. sin x 1. Wichtige Grenzwerte kennen z. B. lim x 0 x Beweisen der Ableitungssätze (Summe, Produkt, Quotient). Ableitungskriterien kennen: Grenzwertberechnung, Anwendung bekannter Sätze. Beweisen von Ableitungsformeln mittels vollständiger Induktion. Zusammenhang zwischen Ableitung und Steigung der Tangente sowie Anstieg des Graphen erkennen. Ableitungen in anwendungsbezogenen (Optimierungsaufgaben) oder mathematischen Situationen (Grenzwert berechnen durch Erkennen des Differenzquotienten, Variationen einer Funktion) anwenden können. Existenz von Ableitungen durch Berechnung des Grenzwerts des entsprechenden Differenzquotienten begründen können. Grenzwerte berechnen können durch Zurückführen auf bekannte wichtige Grenzwerte. Grenzwerte berechnen können durch Erkennen des entsprechenden Differenzquotienten. Existenz eventueller Nullstellen von Funktionen begründen können. Variationstabelle (tableau des variations) interpretieren können. Sätze im Zusammenhang mit bijektiven Funktionen und der Existenz von Nullstellen kennen. Nullstellen bestimmen können: algebraisch einfach zu berechnende, exemplarisch nur numerisch oder nur graphisch. Methodische Hinweise und Bemerkungen: Möglicher Einstieg mittels der Momentangeschwindigkeit. Ableitungsformel der Potenzfunktion mittels vollständiger Induktion beweisen. Thales, Pythagoras, Kongruenz und Ähnlichkeitssätze und Winkel an Parallelen in die Übungen einflechten. Folgende Themen in die Übungen einflechten: Formeln zur Berechnung von Flächeninhalten elementarer Figuren sowie von Volumina elementarer Körper. Wiederkehrende Fertigkeiten und Fähigkeiten: graphisch darstellen und interpretieren, auch am Computer. [4/7/2017 9:22:00 AM] Mathematik Seite 2 / 8 Aufgabenbeispiel: On veut inscrire un cylindre de révolution de volume maximal dans un cône de révolution, les axes du cylindre et du cône coïncidant. Trouvez le dimensions d’un tel cylindre lorsque celles du cône sont, en centimètres : hauteur : 12 ; rayon de base : 4. 1. Prouvez que h 3(4 r ) . 2. Déduisez-en que : V 3 r 2 (4 r ) . 3. Etudiez cette fonction de r sur 0;4 , et vérifiez que V est maximal lorsque r 3 . Concluez. 8 Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 3 / 8 Funktionen Abschlussziel nach der 12. Klasse: Typus, Steigungsverlauf und Grenzwert gegebener Folgen erahnen, rechnerisch oder durch Anwendung bekannter Sätze begründen können, sowie Formeln entdecken und mittels vollständiger Induktion beweisen können. Klasse : 12 Trimester :2 Allgemeine Fähigkeiten: Explorieren und entdecken können, verallgemeinern können. Geleitete Beweise ausführen können. Kenntnisse / Fertigkeiten Fähigkeiten Definition und Darstellungsarten kennen: Wortdarstellung, Funktionsvorschrift, Tabellarische Darstellung, mittels einer Funktionsgleichung, rekursive Darstellung, graphisch. Fakultät kennen. Charakteristische Eigenschaften von geometrischen und arithmetischen Folgen kennen. Terme berechnen können. Grenzwerte berechnen können. Steigungsverlauf von Folgen rechnerisch bestimmen können. Steigungsverlauf und Grenzwerte erahnen können. Rz 20 Formeln entdecken und mittels vollständiger Induktion beweisen. Folgen auf verschiedene Arten darstellen können. Methodische Hinweise und Bemerkungen: Integralbegriff intuitiv einführen als Flächenberechnung durch Zerlegung in eine Folge von elementaren Flächen und anschließender Grenzwertberechnung. (Riemannsche Summe) Hauptgewicht liegt auf dem intuitiven Verständnis des Grenzwertbegriffs von Folgen. Das Erkennen von Folgen in anwendungsbezogenen Situationen exemplarisch zeigen. Computer einsetzen zum intuitiven Verständnis und zur graphischen Interpretation. Aufgabenbeispiel: Beispiel 1 u0 0 Soit (un ) la suite définie par la relation . pour tout n 0, un 1 2un 1 1) Calculez u1 , u2 , u3 , u4 , u5 . 2) Conjecturez une formule donnant un en fonction de n. 3) Démontrez par récurrence que pour tout n 0, un 2n 1 . 4) On considère l’inégalité : un n 2 . a) Vérifiez si cette inégalité est vraie pour n 0 , n 1 , …, n 5 . b) Démontrez par récurrence que pour tout n 5 , 2n 1 n2 . c) Déduisez-en la limite de la suite (un ) . Beispiel 2 3n 2n . 3n 2n 1. Calculez u0 , u1 , u10 , u20 , u50 , u65 à l’aide de votre calculatrice. Soit un la suite définie, pour tout n de , par un 2. Que conjecturez-vous sur la limite de un ? Justifiez-le. Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 4 / 8 Geometrie Abschlussziel nach der 12. Klasse: Klasse : 12 Geleitete Beweise zur Lösung geometrischer Probleme in der Ebene ausführen durch Erkennen von Grundkonfigurationen und Anwenden der entsprechenden Sätze. Trimester :2 Allgemeine Fähigkeiten: Analysieren können, deduzieren können, explorieren und entdecken können, geleitete Beweise ausführen können, zu einem Problem die passenden Skizzen und Figuren anfertigen können, sich Objekte und Prozesse gedanklich vorstellen können in Zusammenhängen denken. Kenntnisse / Fertigkeiten Fähigkeiten Rz 35 Elementare Kenntnisse zu geometrischen Transformationen (Parallelverschiebung, Punktsymmetrie, Achsensymmetrie, Streckung und Rotation) besitzen. Transformationen in gegebenen Figuren erkennen können: Parallelverschiebung, Rotation, Punktsymmetrie, Achsensymmetrie, Streckung. Geometrische Transformationen mittels Vektoren beschreiben können. Eigenschaften von Transformationen anwenden können um Eigenschaften entsprechender Figuren begründen zu können. Geleitete Konstruktionen mit Transformationen und Verknüpfen von Transformationen ausführen können. Methodische Hinweise und Bemerkungen: Thales, Pythagoras, Kongruenz und Ähnlichkeitssätze und Winkel an Parallelen in die Übungen einflechten. Computer nutzen zum Explorieren und Entdecken. Aufgabenbeispiel: OABC est un rectangle tel que OA 8 cm et OC 6 cm. On note r le quart de tour direct de centre O. 1) Construisez les points C’, A’, B’ images respectives de C, A, B par r. 2) a) Démontrez que le triangle OBB’ est rectangle isocèle. b) Déduisez-en que BB' 10 2 cm. Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 5 / 8 Funktionen Abschlussziel nach der 13. Klasse: Definitionsbereich von Funktionen bestimmen, Eigenschaften von Funktionen kennen und anwenden können, Operationen mit Funktionen ausführen können sowie Funktionen analysieren und darstellen können. Klasse : 12 Trimester :2,3 Allgemeine Fähigkeiten: Kenntnisse / Fertigkeiten Fähigkeiten Kenntnisse über Asymptoten besitzen. Asymptoten bestimmen können. Funktionen analysieren und graphisch darstellen können (Kurvendiskussion). Existenz gegebener Asymptoten begründen können. Funktionen graphisch interpretieren können. Rz 15 Methodische Hinweise und Bemerkungen: Computer kann zur graphischen Darstellung benutzt werden. Aufgabenbeispiel: On considère la fonction f définie par f ( x) O, i , j . 1 2x 3 , et sa courbe représentative dans un repère orthonormal 1. Déterminez le domaine de définition de f. 2. Justifiez l’existence d’asymptotes éventuelles et déterminer le cas échéant leur équation. 3. Etudiez les variations de f. Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 6 / 8 Geometrie im Raum Abschlussziel nach der 13. Klasse: Klasse : 12 Sich Schnittmengen, Parallelismus und Orthogonalität im Raum vorstellen und sie zeichnerisch darstellen und begründen können. Trimester :3 Allgemeine Fähigkeiten: Explorieren können, die zu einem Problem passende Skizze oder genaue Figur anfertigen können, sich Objekte gedanklich im Raum vorstellen können. Kenntnisse / Fertigkeiten Fähigkeiten Sätze im Zusammenhang mit orthogonalen bzw. parallelen Ebenen und Geraden im Raum kennen. Regeln der perspektivischen Darstellung anwenden können. Regeln der perspektivischen Darstellung kennen. Inzidenzregeln anwenden können Würfel, Quader und Tetraeder in der Perspektive zeichnerisch darstellen können Schnittmengen von Ebenen und Geraden mit Würfeln, Quader und Tetraeder in einfachen Fällen zeichnerisch bestimmen können. Parallelismus und Orthogonalität von Geraden im Raum erahnen und durch Anwendung von Sätzen nachweisen können. Komplanearität begründen können. Inzidenzregeln kennen. Methodische Hinweise und Bemerkungen: Zur perspektivischen Darstellung und zur Explorierung der Schnittmengen den Computer einsetzen. Aufgabenbeispiel: ABCDEFGH est un cube. Le point I est le milieu de l’arête AB . On note P le plan HFI . H G E F D A 1. 2. C I B Construisez la section du cube par le plan P. Vérifiez que la section est un trapèze. M est un point de BF . Par M, on mène le plan Q parallèle à P. Construisez la section du cube par le plan Q. Rz 20 Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 7 / 8 Vektoren Abschlussziel nach der 13. Klasse: Klasse : 12 Eigenschaften der Vektoren kennen und anwenden um einfache Beweise auszuführen. Trimester :3 Allgemeine Fähigkeiten: Analysieren können, deduzieren können, explorieren und entdecken können, geleitete Beweise ausführen können, zu einem Problem die passenden Skizzen und Figuren anfertigen können, in Zusammenhängen denken können. Kenntnisse / Fertigkeiten Fähigkeiten Vektoren in einem dreidimensionalen Koordinatensystem beschreiben können. Vereinfachung eines Vektorausdrucks durch Zuhilfenahme eines Baryzentrums. Grundoperationen in einem dreidimensionalen Koordinatensystem ausführen können. Geleitete Beweise im Zusammenhang mit Baryzentren ausführen können. Kollinearität verifizieren können. Definition des Baryzentrums von zwei gewichteten Punkten in der Ebene kennen. Baryzentrum von zwei gewichteten Punkten in der Ebene konstruieren. Methodische Hinweise und Bemerkungen: Baryzentrum von drei gewichteten Punkten exemplarisch konstruieren. Exemplarisch Ortslinien entdecken, beschreiben und darstellen können. Aufgabenbeispiel: Rz 10 Mathematik [4/7/2017 9:22:00 AM] Themengebiet: Seite 8 / 8 Komplexe Zahlen Abschlussziel nach der 13. Klasse: Klasse : 12 Komplexe Zahlen in der Geometrie und in der Integralrechnung anwenden, mit komplexen Zahlen rechnen und Gleichungen im komplexen Zahlenraum lösen können. Trimester :3 Allgemeine Fähigkeiten: In Zusammenhängen denken können. Kenntnisse / Fertigkeiten Definition komplexer Zahlen kennen. Operationen (+, - , x, /, invers, konjugiert) mit komplexen Zahlen in ihrer algebraischen Ausdrucksform und deren Eigenschaften kennen sowie ausführen können. Modul und Argument einer komplexen Zahl kennen und bestimmen können. Algebraische und trigonometrische Ausdrucksform einer komplexen Zahl kennen. Die Ausdrucksform einer komplexen Zahl in eine andere verwandeln können. Polarkoordinate kennen. Kartesische in Polarkoordinate umwandeln können und umgekehrt. Komplexe Zahlen in der Ebene darstellen können. Gleichungen ersten Grades mit einer komplexen Unbekannten lösen können. Gleichungen zweiten Grades mit einer komplexen Unbekannten und reellen Koeffizienten lösen können. Fähigkeiten Rz Ausdrucksform einer komplexen Zahl erkennen. 20 Modul und Argument geometrisch interpretieren können. Methodische Hinweise und Bemerkungen: Auf historischen Ursprung eingehen und auf den fundamentalen Satz der Algebra hinweisen. Vorbereitendes Kapitel der 13. Klasse. Hauptgewicht liegt auf den rechnerischen Fertigkeiten. Aufgabenbeispiel: Löse folgende Gleichungen im komplexen Zahlenraum : z 2 5z 9 0 1 2iz 4 z 3i(1 5i)