🌈 Klasse 10 – Hilfe in einfacher Sprache (alle Themen)
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Produktregel
Was bedeutet das? Du hast Teil 1 × Teil 2. Beide hängen von x ab. Wir leiten richtig ab.
So kannst du es dir vorstellen: Preis = Anzahl × Stückpreis. Beides ändert sich → Gesamtpreis ändert sich.
- Schreibe: u = erster Teil, v = zweiter Teil.
- Leite u ab → u'.
- Leite v ab → v'.
- Rezept: u'·v + u·v'
Einfaches Beispiel: u=x, v=x² ⇒ u'=1, v'=2x ⇒ Ergebnis: 3x².
Aus Aufgabe 1: (2x−3)(x²+1) ⇒ f'(x)=2(x²+1)+(2x−3)·(2x)=6x²−6x+2.
💡 Merke: Wenn du zwei Funktionen mal nimmst, brauchst du die Produktregel.
⚠️ Achtung: Viele vergessen, beide Funktionen UND ihre Ableitungen zu nehmen.
🎉 Super! Du kannst Produkte ableiten.
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Quotientenregel
Was bedeutet das? Du hast oben / unten (Zähler / Nenner). Beides hängt von x ab.
- Setze: u = Zähler, v = Nenner.
- Leite ab: u', v'.
- Rezept: (u'·v − u·v') / v²
Aus Aufgabe 2: (3x²−1)/(x−2) ⇒ f'(x)=(6x(x−2)−(3x²−1))/(x−2)².
💡 Merke: Brüche ableiten? Dann hilft dir die Quotientenregel.
⚠️ Achtung: Zähler und Nenner müssen richtig eingesetzt werden – Reihenfolge zählt!
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Kettenregel
Was bedeutet das? Außen ist eine Form (z. B. Potenz), innen steht eine Klammer.
- Außen ableiten.
- Mit der Ableitung von innen multiplizieren.
Aus Aufgabe 3: (5x−1)&sup4 ⇒ 4(5x−1)³ · 5 = 20(5x−1)³.
💡 Merke: Wenn in einer Funktion eine andere Funktion steckt, nutzt du die Kettenregel.
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Extrema (Hoch‑/Tiefpunkte)
Was bedeutet das? Hier ist die Kurve ganz oben (Max) oder ganz unten (Min).
- f'(x)=0 lösen → Kandidaten.
- f''(x) prüfen: >0 = Min, <0 = Max.
Aus Aufgabe 4: Max bei x=0, Min bei x=2.
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Wendestelle
Was bedeutet das? Die Krümmung wechselt (links‑ zu rechts‑gekrümmt oder umgekehrt).
- f''(x)=0 finden.
- Prüfen: Vorzeichen der Krümmung wechselt?
Aus Aufgabe 5: x=0 ist Wendestelle.
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Tangente
Was bedeutet das? Gerade, die die Kurve in genau einem Punkt berührt.
- Steigung m = f'(x₀) berechnen.
- Formel: y = m(x−x₀) + f(x₀)
Aus Aufgabe 6: x₀=3 ⇒ y=2x−8.
∫
Stammfunktion
Was bedeutet das? „Rückwärts ableiten“. Wenn F' = f, dann ist F eine Stammfunktion.
- Jeden Teil einzeln integrieren.
- + C nicht vergessen.
Aus Aufgabe 13: 3x²−4x+5 ⇒ x³−2x²+5x + C.
∫
Fläche zwischen Funktionen
- Intervall/Schnittpunkte finden.
- Oben − Unten integrieren.
Aus Aufgabe 15: Ergebnis 4,5.
∫
Mittelwert einer Funktion
Was bedeutet das? Durchschnittswert von f auf [a,b].
(1/(b−a)) ∫_a^b f(x) dx
Aus Aufgabe 17: x² auf [0,3] ⇒ 3.
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Gerade & Ebene: Schnitt
- Gerade x=p+tu in die Ebene einsetzen.
- t berechnen → Punkt S einsetzen.
Aus Aufgabe 19: S=(3,3,2).
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Winkel & Abstände
Winkel zwischen Vektoren
cos φ = (a·b)/(|a||b|)
Aus Aufgabe 22: φ=arccos(4/9).
Abstand
d(P,g)=|((P−A)×u)|/|u|, d(P,E)=|n·P+d₀|/|n|
Aus Aufgaben 21/23: √29/3 und 4/3.
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Sinusgesetz
Formel: a/sin α = b/sin β = c/sin γ
Aus Aufgabe 28: β ≈ 55°.
💡 Merke: Der Sinus hilft dir, Seiten und Winkel in Dreiecken zu berechnen.
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Cosinussatz
c² = a² + b² − 2ab cos γ
Aus Aufgabe 29: c ≈ 7,21.
🔄
Sinusfunktion
Wichtig: Amplitude A = Höhe, Periode T = Länge eines Zyklus.
Aus Aufgabe 30: A=2, T=2π/3.
🎲
Binomialverteilung
Frage: Wie oft passiert „Erfolg“ in n Versuchen?
P(X=k)=C(n,k)p^k(1−p)^{n−k}
Aus Aufgabe 33: P(X=4)≈0,200.
🎲
Erwartungswert & Varianz
E=np, Var=np(1−p)
Aus Aufgabe 35: E=3, Var=2,1.
🎲
Standardabweichung
Bedeutung: Wie stark streuen die Werte?
σ=√Var
Aus Aufgabe 37: σ≈2,713.
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Kombinatorik
Frage: Wie viele Möglichkeiten?
Aus Aufgabe 36: mit WH: 10&sup5, ohne: 10·9·8·7·6.
💡 Merke: Kombinatorik zeigt dir, wie viele Möglichkeiten es gibt.
➗
Bruchgleichung
- Hauptnenner finden.
- Mit dem Hauptnenner alles multiplizieren.
- Lösen und verbotene Werte prüfen (Nenner ≠ 0).
Aus Aufgabe 39: (x/2)+3/x=4 ⇒ mit 2x multiplizieren ⇒ x²−8x+6=0 ⇒ prüfen.
√
Wurzelgleichung
- Wurzel isolieren.
- Beide Seiten quadrieren.
- Ergebnis prüfen (Scheinlösungen!).
Aus Aufgabe 40: √(x+1)=x−1 ⇒ x=3 gültig, x=0 nicht.
⚠️ Achtung: Immer Schritt für Schritt nach x auflösen!
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Optimierung
Was bedeutet das? Wir suchen das Beste: z. B. größte Fläche.
- Größe (z. B. Fläche) als Funktion aufschreiben.
- Ableiten und gleich 0 setzen.
- Prüfen, ob Maximum.
Aus Aufgabe 43: Zaun an Mauer ⇒ A_max=200 m².
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Wörterbuch – Fachwörter sehr einfach erklärt
Tipp: Nutze die Browser‑Suche (Strg/⌘+F), um ein Wort zu finden.
- Steigung: Wie steil es hoch oder runter geht (bergauf/bergab).
- Tangente: Gerade, die die Kurve in einem Punkt berührt.
- Ableitung: Rechenregel, mit der man die Steigung einer Funktion findet.
- Stammfunktion: „Rückwärts ableiten“ (F' = f).
- Integral: Rechenweg, um Flächen zu berechnen.
- Vektor: Pfeil mit Länge und Richtung.
- Skalarprodukt: Rechenregel, um Winkel zu finden.
- Determinante: Zahl aus einer Matrix; hilft u. a. bei Volumen.
- Sinus/Cosinus: Regeln für Dreiecke und Wellenformen.
- Binomialverteilung: Modell für „Erfolg/Fehler“ in n Versuchen.
- Erwartungswert: Durchschnitt, den man erwarten kann.
- Varianz/Standardabweichung: Wie stark Werte streuen.
- Hauptnenner: Gemeinsamer Nenner für alle Brüche.
- Kehrwert: 1 geteilt durch eine Zahl oder ein Ausdruck.
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