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Lernziele
✓„Function properties“ erkennen, erklären und sicher anwenden.
✓„Derivatives“ erkennen, erklären und sicher anwenden und prüfen.
✓„Curve sketching“ erkennen, erklären und sicher anwenden und prüfen.
✓„Optimisation“ erkennen, erklären und sicher anwenden und prüfen.
✓„Integrals“ erkennen, erklären und sicher anwenden und prüfen.
Kernideen und Kontrollen
I connect limit, derivative, and integral with a graph.
I apply rules with the correct conditions.
Jede Lösung oder Erklärung zu „Analysis“ braucht Methode, Begründung und Kontrolle.
Einheit
Grundlegende Theorie
Die wichtigsten Ideen des Kapitels in klarer Reihenfolge vor der Übung.
01
Change and approximation
Calculus studies how a quantity changes and how small changes accumulate. Graphical interpretation should accompany the notation.
02
Conditions before the rule
Check domain, continuity, or differentiability where required. A correct rule cannot be applied mechanically outside its conditions.
03
Interpret the result
A derivative represents local rate of change and a definite integral represents net accumulation. Always reconnect the result to the original problem.
04
Function properties
Nutze eine passende Darstellung, nenne die Regel und halte jeden Rechenschritt äquivalent. Prüfe abschließend durch Schätzung, Umkehraufgabe oder Einsetzen.
05
Derivatives
Nutze eine passende Darstellung, nenne die Regel und halte jeden Rechenschritt äquivalent. Prüfe abschließend durch Schätzung, Umkehraufgabe oder Einsetzen.
06
Curve sketching
Nutze eine passende Darstellung, nenne die Regel und halte jeden Rechenschritt äquivalent. Prüfe abschließend durch Schätzung, Umkehraufgabe oder Einsetzen.
07
Optimisation
Nutze eine passende Darstellung, nenne die Regel und halte jeden Rechenschritt äquivalent. Prüfe abschließend durch Schätzung, Umkehraufgabe oder Einsetzen.
08
Integrals
Nutze eine passende Darstellung, nenne die Regel und halte jeden Rechenschritt äquivalent. Prüfe abschließend durch Schätzung, Umkehraufgabe oder Einsetzen.
Mathematics
Gelöste Beispiele
Verfolge die Methode Schritt für Schritt und prüfe jede Begründung.
Worked rate-of-change example
For f(x) = x³ - 3x, find the derivative and the gradient at x = 3.
1Differentiate term by term: f'(x) = 3x² - 3.
2Substitute x = 3.
3Interpret the value as the tangent gradient.
f'(x) = 3x² - 3, f'(3) = 24
Reasoning example
Before calculating, explain the key idea from “Function properties” and which conditions must be checked.
1Define the idea in one clear sentence.
2Connect it to a representation, law, or formula.
3State a restriction, unit, or final check that makes the solution valid.
The answer should show not only which rule is used for “Function properties”, but also why it is valid here.
Analysis
Übungen mit Antworten
Acht abgestufte Aufgaben von Grundfertigkeiten bis zur Prüfung. Erst selbst lösen, dann Hinweis oder Antwort öffnen.
Grundfertigkeit4 Minuten
Für f(x)=x²+6x bestimme f'(x).
Hinweis
Potenzregel gliedweise anwenden.
Antwortleitfaden
f'(x)=2x+6.
Grundfertigkeit5 Minuten
Bestimme die Steigung von f(x)=x²+9x bei x=4.
Hinweis
Ableiten, dann einsetzen.
Antwortleitfaden
f'(4)=2·4+9=17.
Anwendung6 Minuten
Bestimme ∫(5x+6)dx.
Hinweis
Potenz um 1 erhöhen und durch neue Potenz teilen.
Antwortleitfaden
2.5x²+6x+C.
Anwendung7 Minuten
Berechne ∫₀^3 8x dx.
Hinweis
Stammfunktion bilden und Grenzen einsetzen.
Antwortleitfaden
4·3² = 36.
Begründung8 Minuten
Bestimme den stationären Punkt von f(x)=x²-10x+4.
Hinweis
Setze f'(x)=0 und bestimme y.
Antwortleitfaden
x=5, y=-21=-21.
Begründung9 Minuten
Wenn ds/dt=7t+2 und s(0)=9, bestimme s(t).
Hinweis
Integriere und nutze die Anfangsbedingung.
Antwortleitfaden
s(t)=3.5t²+2t+9.
Prüfungsstil10 Minuten
Prüfe, ob F(x)=1.5x²+4x eine Stammfunktion von f(x)=3x+4 ist.
Hinweis
Leite F ab.
Antwortleitfaden
F'(x)=3x+4=f(x), so yes.
Prüfungsstil12 Minuten
Jemand schreibt d(x³)/dx=3x. Korrigiere und erkläre die Regel.
Hinweis
Bei der Potenzregel sinkt der Exponent um 1.
Antwortleitfaden
d(x³)/dx=3x².
Häufige Fehler
Applying a rule without checking domain or continuity.
Omitting the integration constant in an indefinite integral.
Giving a numerical result without graphical or physical interpretation.
Lernkontrolle
✓I connect limit, derivative, and integral with a graph.
✓I apply rules with the correct conditions.
✓I interpret the result in context.
Analysis
Hausaufgaben zum Kapitel
Sechs unterschiedliche Aufgaben von Grundlagen bis zur Herausforderung mit Zeit, Hinweisen und Antwortleitfaden.
Grundlage8 Minuten
Hausaufgabe 1: Für f(x)=x²+9x bestimme f'(x).
Hinweis
Potenzregel gliedweise anwenden.
Antwortleitfaden
f'(x)=2x+9.
Grundlage10 Minuten
Hausaufgabe 2: Bestimme die Steigung von f(x)=x²+5x bei x=5.
Hinweis
Ableiten, dann einsetzen.
Antwortleitfaden
f'(5)=2·5+5=15.
Vertiefung12 Minuten
Hausaufgabe 3: Bestimme ∫(8x+2)dx.
Hinweis
Potenz um 1 erhöhen und durch neue Potenz teilen.
Antwortleitfaden
4x²+2x+C.
Vertiefung15 Minuten
Hausaufgabe 4: Berechne ∫₀^4 4x dx.
Hinweis
Stammfunktion bilden und Grenzen einsetzen.
Antwortleitfaden
2·4² = 32.
Herausforderung18 Minuten
Hausaufgabe 5: Bestimme den stationären Punkt von f(x)=x²-12x+7.
Hinweis
Setze f'(x)=0 und bestimme y.
Antwortleitfaden
x=6, y=-29=-29.
Herausforderung20 Minuten
Hausaufgabe 6: Wenn ds/dt=3t+3 und s(0)=6, bestimme s(t).
Hinweis
Integriere und nutze die Anfangsbedingung.
Antwortleitfaden
s(t)=1.5t²+3t+6.
50 Minuten / 40 Punkte
Vollständiger Kapiteltest
Zeitlich begrenzter Selbsttest mit Gesamtpunktzahl und Musterantworten.
Starte den Timer, arbeite ohne Notizen, zeige alle Schritte und öffne Musterantworten erst nach dem Ende.
1. Für f(x)=x²+7x bestimme f'(x).
2 Punkte
Antwortleitfaden
f'(x)=2x+7.
2. Bestimme die Steigung von f(x)=x²+3x bei x=5.
3 Punkte
Antwortleitfaden
f'(5)=2·5+3=13.
3. Bestimme ∫(6x+2)dx.
3 Punkte
Antwortleitfaden
3x²+2x+C.
4. Berechne ∫₀^4 9x dx.
4 Punkte
Antwortleitfaden
4.5·4² = 72.
5. Bestimme den stationären Punkt von f(x)=x²-12x+5.
4 Punkte
Antwortleitfaden
x=6, y=-31=-31.
6. Wenn ds/dt=8t+3 und s(0)=11, bestimme s(t).
4 Punkte
Antwortleitfaden
s(t)=4t²+3t+11.
7. Prüfe, ob F(x)=2x²+5x eine Stammfunktion von f(x)=4x+5 ist.
5 Punkte
Antwortleitfaden
F'(x)=4x+5=f(x), so yes.
8. Jemand schreibt d(x³)/dx=3x. Korrigiere und erkläre die Regel.
5 Punkte
Antwortleitfaden
d(x³)/dx=3x².
9. Modelliere eine Änderungsrate zu „Trigonometric models“ und erkläre die Einheiten der Ableitung.
5 Punkte
Antwortleitfaden
Vollständig sind unabhängige/abhängige Variable, Funktion oder Daten und Ableitung als Ausgabeeinheit pro Eingabeeinheit.
10. Verbinde Ableitung und Integral in einer Prüfungsaufgabe zu „Differential equations where required“ und prüfe das Ergebnis.
5 Punkte
Antwortleitfaden
Eine vollständige Lösung definiert Variablen/Einheiten, nutzt Ableitung für Rate, Integral für Gesamtänderung und prüft die Umkehrbeziehung.
Einheit
Offizielle Quellen und Prüfung
Quellen zum Lehrplan. Die Reihenfolge immer mit Schule und Lehrkraft bestätigen.