\begin{description} \item[1. Aufgabe ] Was ist die Ableitung von $x^4-2 x^3+3 x^2-5 x+11$ ? \mpar{\textcolor{red}{\textbf{Potenzregel:} $f(x)=x^n$\\$f'(x)=nx^{x-1}$}} \begin{itemize} \item $x^3-2 x^2+3 x+6$ \item $4 x^3-6 x^2-6 x-5$ \item $\frac{x^5}{5}-\frac{x^4}{2}+x^3-\frac{5 x^2}{2}+11 x+C$, wobei $C$ eine Konstante ist. \item Keiner von ihnen. \item $4 x^3-6 x^2+6 x-5$ \item $x^3-2 x^2+3 x-5$ \item $\frac{x^5}{5}-\frac{x^4}{2}+x^3-\frac{5 x^2}{2}+11 x$ \item $4 x^4-6 x^3+6 x^2-5 x+11$ \end{itemize} \textbf{Lösung:} $4x^3-6x^2+6x-5$ \begin{figure}[ht] \centering \includegraphics[width=0.75\linewidth]{Grafiken/A1} \label{fig:a1} \end{figure} \newpage \item[2. Aufgabe] Welche der folgenden Gleichungen gibt die Gleichung eines Kreises mit dem Radius $2$ und dem Mittelpunkt im Punkt $(-1,2)$ an? \mpar{\textcolor{red}{\textbf{Kreisgleichung:} $(x-x_m)^2+(y-y_m)^2=r^2$}} \begin{itemize} \item $(x+1)^2-(y-2)^2=2$ \item $(x-1)^2+(y+2)^2=4$ \item $x^2+\frac{y^2}{2}=4$ \item $x^2+y^2=4$ \item $(x+1)^2+(y-2)^2=4$ \item $(x+1)^2+(y-2)^2=2$ \item $(x-1)^2+(y+2)^2=2$ \end{itemize} \textbf{Lösung:} Einsetzen in Kreisgleichung $(x-(-1))^2+(y-2)^2=4$ somit $(x+1)^2+(y-2)^2=4$ \begin{figure}[ht] \centering \includegraphics[width=0.75\linewidth]{Grafiken/A2} \caption{} \label{fig:a2} \end{figure} \newpage \item[3. Aufgabe] Vereinfachen Sie $\left(\frac{-125}{8}\right)^{2/3}$ \begin{itemize} \item $\frac{15625}{64}$ \item $-\frac{2}{5}$ \item $\frac{2}{5}$ \item $-\frac{5}{2}$ \item $\frac{3}{5}$ \item $\frac{4}{25}$ \item \underline{\underline{$\frac{25}{4}$}} \end{itemize} \textbf{Lösung:} Ohne TR $\left(\frac{-125}{8}\right)^{2/3}=\frac{\sqrt[3]{(-125)^2}}{\sqrt[3]{8^2}}=\frac{\sqrt[3]{15625}}{\sqrt[3]{64}}=\frac{\sqrt[3]{5\cdot 5\cdot 5\cdot 5\cdot 5\cdot 5}}{\sqrt[3]{2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2}}=\frac{\slashed{5}\cdot \slashed{5}\cdot \slashed{5}\cdot \slashed{5}\cdot 5\cdot 5}{\slashed{2}\cdot \slashed{2}\cdot \slashed{2}\cdot \slashed{2}\cdot 2\cdot 2}=\frac{5\cdot 5}{2 \cdot 2}=\frac{25}{4}$ \newpage \item[4. Aufgabe]Lösen Sie $e^{2-3 x}=125$ für $x$. \begin{itemize} \item $\frac{2}{3}+\ln 25$ \item $\frac{2}{3}-\ln 125$ \item $\frac{2}{3}+\ln 125$ \item $\frac{3}{2}+\ln 125$ \item $\frac{2}{3}-\ln 5$ \item $\frac{3}{2}-\ln 5$ \item $\frac{3}{2}+\ln 25$ \item $\frac{3}{2}-\ln 125$ \end{itemize} \textbf{Lösung:} \mpar{\textcolor{red}{$\ln e=1$}} \mpar{\textcolor{red}{$\log_b (x^z) = z \cdot \log_b(x)$}} \begin{tabular}{rll} & $e^{2-3 x}=125$ & $\vert{} \ln()$ \\ $\Leftrightarrow$ & $\ln e^{2-3x}=\ln 125$ & $\vert{}$ siehe Regel \\ $\Leftrightarrow$ & $\left(2-3x\right) \cdot \ln e = \ln 125$ & $\vert{}$ siehe Regel \\ $\Leftrightarrow$ & $2-3x=\ln 125$ & $\vert{} -2$\\ $\Leftrightarrow$ & $-3x=\ln 125-2$ &$\vert{} \div(-3)$\\ $\Leftrightarrow$ & $x=\ln 125-2$ &\\ $\Leftrightarrow$ & $x=\frac{2}{3} -\frac{\ln 125}{3}$ &\\ \end{tabular} \newpage \item[5. Aufgabe]Bewerten Sie $\int_1^3 \frac{d x}{x^2}$. \begin{itemize} \item $-\frac{1}{2}$ \item $-\frac{2}{3}$ \item $-\frac{1}{3}$ \item $-\frac{8}{9}$ \item $\frac{1}{3}$ \item $-\frac{26}{27}$ \item $\frac{2}{3}$ \item $\frac{1}{2}$ \end{itemize} \textbf{Lösung:} \mpar{\textcolor{red}{$\int_a^b f(x) d x=[F(x)]_a^b=F(b)-F(a)$}} \mpar{$\frac{1}{x^{2}}dx=-\frac{1}{x}$} $\int_1^3 \frac{d x}{x^2}=\int_1^3 \frac{1}{x^2}dx=\left[ -\frac{1}{x}\right]_1^3=-\frac{1}{3}-\left(-\frac{1}{1}\right)=1-\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$ \begin{figure}[ht] \centering \includegraphics[width=0.65\linewidth]{Grafiken/A5} \label{fig:a5} \end{figure} \newpage \item[6. Aufgabe]Es sei $f(x)=x+\sin 2 x$. Finden Sie die Ableitung $f^{\prime}(0)$. \mpar{Summenregel: $f(x)=g(x)+k(x) \quad \rightarrow \quad f^{\prime}(x)=g^{\prime}(x)+k^{\prime}(x)$} \mpar{Kettenregel: $\left[u\left(v\left(x\right)\right)\right]^{\prime}=u^{\prime}\left(v\left(x\right)\right)\cdot v^{\prime}\left(x\right)$} \begin{itemize} \item $3$ \item $2$ \item $6$ \item $-1$ \item $-3$ \item $0$ \item $-2$ \item $1$ \end{itemize} \textbf{Lösung:} $f(x)=x+\sin 2 x \Rightarrow f'(x)=1+2\cdot \cos(2x)$ $f(0)^\prime=1+2\cdot \cos(2\cdot 0)= 1+2\cdot 1=3$ Nebenrechnung wegen Verkettung: $\left(\sin(2x)\right)^\prime$ \begin{itemize} \item $u=2x$; $u^\prime = 2$ \item $\left(\sin(u)\right)^\prime = \cos(u)$ \item somit: $\left(\sin(2x)\right)^\prime = 2\cdot \cos(2x)$ \end{itemize} \begin{figure}[ht] \centering \includegraphics[width=0.65\linewidth]{Grafiken/A6} \label{fig:a6} \end{figure} \newpage \item[7. Aufgabe]Bewerten Sie $\cos \frac{2 \pi}{3}-\arctan 1$. Seien Sie vorsichtig und prüfen Sie alle Optionen. \begin{itemize} \item $\frac{\sqrt{3}-1}{2}$ \item $\frac{1-\pi}{2}$ \item $-\frac{\sqrt{3}+1}{2}$ \item $-\frac{\sqrt{3}+2}{4}$ \item $\frac{\pi+2}{4}$ \item $-\frac{\pi+2}{4}$ \item $\frac{1-\sqrt{3}}{2}$ \item $\frac{\pi-2}{4}$ \end{itemize} \textbf{Lösung: } $\cos \frac{2 \pi}{3}=-\frac{1}{2}$ $\arctan 1 = \frac{\pi}{4}$ $-\frac{1}{2}-\frac{\pi}{4}=-\frac{2}{4}-\frac{\pi}{4}=\frac{-2-\pi}{4}=-\frac{\pi+2}{4}$ \newpage \item[8. Aufgabe]Bewerten Sie $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x^2+x-3}{x^2-x}$ \begin{itemize} \item $\frac{4 x+1}{2 x-1}$ \item $\frac{5}{2}$ \item $0$ \item $-3$ \item $2$ \item $5$ \item $\frac{7}{2}$ \item $\frac{0}{0}$ \end{itemize} $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 \cdot1^2+1-3}{1^2-1}=\frac{0}{0}$ daher L'Hospital: $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x^2+x-3}{x^2-x}=\lim _{x \rightarrow 1} \frac{4 x+1}{2x-1}=\frac{5}{1}=5$ \begin{figure}[ht] \centering \includegraphics[width=0.7\linewidth]{Grafiken/A8} \label{fig:a8} \end{figure} \end{description}