Lernpfad Mathematik Studienkolleg · M-Kurs
1. Semester · Klausurvorbereitung

Aufgabensatz 1

Gemischte Aufgaben zu allen Themen des 1. Semesters – so, wie sie in der Klausur vorkommen. Arbeiten Sie ohne Taschenrechner und ohne Zeitdruck. Am Ende sehen Sie, welche Themen Sie sicher beherrschen und welche Sie wiederholen sollten.

1 Hinweise

So arbeiten Sie mit dem Aufgabensatz
  • Ohne Taschenrechner: Alle Ergebnisse lassen sich von Hand berechnen. Geben Sie exakte Werte ein, Brüche mit Schrägstrich (-2/3).
  • Erst rechnen, dann prüfen: Rechnen Sie auf Papier oder in den Notizen und tragen Sie nur die Ergebnisse ein. Öffnen Sie die Lösung erst nach einem eigenen Versuch.
  • Einzelaufgaben (Aufgaben 1 bis 6) üben jeweils ein Thema. Themenübergreifende Aufgaben (Aufgaben 7 bis 9) verbinden mehrere Themen an einer Funktion – wie in der Klausur.
  • Unter jedem Aufgabentitel steht, zu welchen Themen die Aufgabe gehört. Die Auswertung am Ende zeigt Ihren Stand für jedes Thema.

Themen dieses Aufgabensatzes

ThemaAufgaben
Ganzrationale Funktionen (Grad, Koeffizienten)1, 7
Nullstellen von Funktionen (Ausklammern, --Formel)2, 7, 8, 9
Verhalten im Unendlichen3, 7, 8, 9
Symmetrie4, 7, 8
Monotonie5, 9
Verschieben, Strecken und Stauchen6, 7, 8, 9
Gebrochen-rationale Funktionen8, 9

Zu den ersten drei Themen gibt es noch keine eigene Seite im Lernpfad. Nutzen Sie zum Wiederholen Ihre Unterlagen aus dem Unterricht.

Operatoren in der Klausur

OperatorWas wird erwartet?
Geben Sie … an.Ergebnis ohne Rechnung oder Begründung nennen.
Berechnen Sie …Ergebnis mit Rechenweg aus gegebenen Werten ermitteln.
Bestimmen Sie …Ergebnis ermitteln; der Weg ist frei (Rechnung, Überlegung, Ablesen) und muss nachvollziehbar sein.
Untersuchen Sie …Eigenschaft prüfen und das Ergebnis mit Rechnung oder Argument belegen, z. B. „Untersuchen Sie auf Symmetrie.“
Begründen Sie …Aussage mit mathematischen Argumenten (Regel, Rechnung, Gegenbeispiel) stützen.

2 Einzelaufgaben

Jede Aufgabe übt ein Thema. Die Teilaufgaben werden von a) nach f) schwieriger. Grün heißt richtig, Gelb: der Wert stimmt, die Form noch nicht, Rot: noch nicht richtig.

Aufgabe 1 Grad und Koeffizienten

Einzelaufgabe

Thema: Ganzrationale Funktionen

Bestimmen Sie die gesuchten Größen. Multiplizieren Sie dazu, falls nötig, aus – oft genügt es, nur die höchste Potenz und das Absolutglied zu berechnen.

  1. Grad: ,  Absolutglied:
  2. in der Form :
    ,   ,  
  3. Grad: ,  Absolutglied:
  4. Grad:
    Schnittpunkt mit der -Achse:
  5. Welche Funktion ist keine ganzrationale Funktion?
  6. Der Graph von verläuft durch und .
    ,  

Aufgabe 2 Nullstellen berechnen

Einzelaufgabe

Thema: Nullstellen von Funktionen

Berechnen Sie alle Nullstellen von . Tragen Sie sie der Größe nach ein: .

  1. ,  
  2. ,  
  3. ,  
  4. ,  
  5. ,   ,  
  6. Anzahl der Nullstellen: ,  Nullstelle:

Aufgabe 3 Verhalten im Unendlichen

Einzelaufgabe

Thema: Verhalten im Unendlichen

Untersuchen Sie das Verhalten von für und . Geben Sie bei gebrochen-rationalen Funktionen die Gleichung der waagerechten Asymptote an.

  1. Für gilt ,
    für gilt .
  2. Für gilt ,
    für gilt .
  3. Für gilt ,
    für gilt .
  4. Waagerechte Asymptote:
  5. Waagerechte Asymptote:
  6. hat die waagerechte Asymptote .
    hat .

Aufgabe 4 Symmetrie untersuchen

Einzelaufgabe

Thema: Symmetrie

Untersuchen Sie den Graphen von auf Symmetrie zur -Achse und zum Ursprung. Formen Sie den Term, falls nötig, zuerst um.

  1.  → 
  2.  → 
  3.  → 
  4.  → 
  5.  → 
  6.  → 

Aufgabe 5 Monotonieverhalten angeben

Einzelaufgabe

Thema: Monotonie

Geben Sie das Monotonieverhalten von an. Nutzen Sie bei quadratischen Funktionen die Scheitelpunktform.

  1. ist auf .
  2. ist auf .
  3. ist für
    und für .
  4. ist für
    und für .
  5. ist
    auf ,
    auf .
  6. ist für streng monoton fallend und für streng monoton steigend.

Aufgabe 6 Graphen verschieben, strecken und stauchen

Einzelaufgabe

Thema: Verschieben, Strecken und Stauchen

Beschreiben Sie, wie der Graph von aus dem Graphen von hervorgeht, bzw. bestimmen Sie den gesuchten Term oder Parameter. Die Faktoren sind positiv einzutragen.

  1. , : Verschiebung um
  2. , : mit dem Faktor
  3. ,
    Scheitelpunkt von :
  4. Der Graph von wird um 2 nach rechts und um 1 nach unten verschoben.
  5. , :
    mit dem Faktor
    größere Nullstelle von :
  6. Der Graph von entsteht aus dem Graphen von und verläuft durch und .
    ,  

3 Themenübergreifende Aufgaben

Hier untersuchen Sie eine Funktion unter mehreren Gesichtspunkten – so sind die meisten Klausuraufgaben aufgebaut. Ergebnisse aus früheren Teilaufgaben helfen oft bei den späteren.

Aufgabe 7 Eine ganzrationale Funktion untersuchen

themenübergreifend

Themen: Ganzrationale Funktionen · Symmetrie · Nullstellen von Funktionen · Verhalten im Unendlichen · Verschieben, Strecken und Stauchen

Gegeben ist die Funktion mit , .

  1. Geben Sie den Grad und den Schnittpunkt des Graphen mit der -Achse an.
    Grad: ,  
  2. Untersuchen Sie den Graphen von auf Symmetrie.
    Symmetrie des Graphen:
  3. Berechnen Sie die Nullstellen von ().
    ,   ,  
  4. Untersuchen Sie das Verhalten von im Unendlichen.
    Für gilt ,
    für gilt .
  5. Der Graph von geht aus dem Graphen von hervor durch
    Verschiebung um und um .
    Symmetrie des Graphen von :
  6. Für gilt: mit dem Faktor .
    Größte Nullstelle von :

Aufgabe 8 Eine gebrochen-rationale Funktion untersuchen

themenübergreifend

Themen: Gebrochen-rationale Funktionen · Nullstellen von Funktionen · Verhalten im Unendlichen · Symmetrie · Verschieben, Strecken und Stauchen

Gegeben ist die Funktion mit und maximaler Definitionsmenge.

  1. Bestimmen Sie die Definitionsmenge: mit .
    ,  
  2. Untersuchen Sie die Definitionslücken auf ihre Art.
    : ,  :
    Der Graph hat ein Loch in .
  3. Bestimmen Sie die Nullstellen von .
    Anzahl: ,  Nullstelle:
  4. Geben Sie die waagerechte Asymptote an:
  5. Untersuchen Sie den Graphen von auf Symmetrie.
    Symmetrie des Graphen:
  6. Der Graph von entsteht durch Verschiebung des Graphen von .
    Polstelle von : ,  hebbare Lücke von :

Aufgabe 9 Wirkstoffkonzentration im Blut

Textaufgabe

Themen: Gebrochen-rationale Funktionen · Nullstellen von Funktionen · Verhalten im Unendlichen · Monotonie · Verschieben, Strecken und Stauchen

Nach der Einnahme einer Tablette wird die Konzentration eines Wirkstoffs im Blutplasma modelliert durch

Dabei ist die Zeit in Stunden nach der Einnahme und die Konzentration in .

  1. Der Funktionsterm hat Definitionslücken.
  2. Berechnen Sie, wann die Konzentration beträgt ().
    h,   h
  3. Für gilt .
    Im Sachzusammenhang bedeutet das:
  4. Berechnen Sie:
    Mit Teilaufgabe b) folgt: ist auf .
  5. Patient B nimmt dieselbe Tablette eine Stunde später ein: .
    Der Graph wird um verschoben.
    Bei Patient B beträgt die Konzentration zum ersten Mal nach h.
  6. Patientin C nimmt die doppelte Dosis ein: .
    mit dem Faktor ,  

4 Auswertung nach Themen

Die Tabelle zählt für jedes Thema die Teilaufgaben, die beim letzten Klick auf „Eingaben prüfen“ richtig waren. Sie wird bei jeder Prüfung aktualisiert.

ThemaTeilaufgaben richtigEinschätzung
Ganzrationale Funktionen0 von 7noch nicht bearbeitet
Nullstellen von Funktionen0 von 9noch nicht bearbeitet
Verhalten im Unendlichen0 von 9noch nicht bearbeitet
Symmetrie0 von 8noch nicht bearbeitet
Monotonie0 von 7noch nicht bearbeitet
Verschieben, Strecken und Stauchen0 von 11noch nicht bearbeitet
Gebrochen-rationale Funktionen0 von 3noch nicht bearbeitet
Wie geht es weiter?
  • Wiederholen: Lesen Sie die Lösungen der falschen Teilaufgaben genau. Arbeiten Sie danach das Thema im Lernpfad noch einmal durch (Link in der Tabelle), besonders den Abschnitt „Das Wichtigste“.
  • Rechnen Sie die Aufgabe nach ein paar Tagen erneut – zuerst „Eingaben löschen“, dann ohne Blick in die Lösung.
  • Ein Thema ist sicher, wenn alle Teilaufgaben richtig sind und Sie den Rechenweg erklären können.
Typische Fehler in Klausuren
  • Den Grad am ersten Summanden ablesen, obwohl der Term nicht nach Potenzen geordnet ist.
  • Bei der --Formel vergessen, zuerst durch den Faktor vor zu teilen.
  • Beim Ausklammern die Lösung vergessen oder durch teilen und sie so verlieren.
  • Nullstellen des Zählers angeben, die gar nicht zur Definitionsmenge gehören.
  • Die Richtung bei verwechseln: verschiebt nach links.
  • Aus zwei Funktionswerten auf Monotonie schließen: Zwei Werte können Monotonie nur widerlegen, nicht beweisen.