1.DifferentialgleichungenMittel
Eine Getränkedose mit 5 °C wird aus dem Kühlschrank in einen Raum mit 22 °C gebracht. Nach 14 min beträgt die Temperatur 15 °C. Sie folgt dem Newtonschen Abkühlungsgesetz dT/dt = −k·(T − Tₐ). Bestimme die Konstante k in min⁻¹.
T0 = 5 °CTa = 22 °CT(14) = 15 °C
k = min⁻¹
2.DifferentialgleichungenSchwer
Löse y′ + 2y = 8e−t mit y(0) = 3. Bestimme y(1).
y′ + 2y = 8e−ty(0) = 3
y(1) =
3.Matrizen & DeterminantenMittel
Sei C = AB für die gezeigten Matrizen. Bestimme den Eintrag c21 (Zeile 2, Spalte 1).
A = [−1 6; −6 3]B = [5 −5; 0 5]
c21 =
4.Matrizen & DeterminantenSchwer
Löse das Gleichungssystem −6x + 6y = 11 und −4x − 5y = 10. Bestimme x.
−6x + 6y = 11−4x − 5y = 10
x =
5.Vektoren: Skalar- und KreuzproduktMittel
Bestimme den Wert von k, für den die Vektoren a = (6, 3, −2) und b = (k, −3, −6) senkrecht aufeinander stehen.
a = (6, 3, −2)b = (k, −3, −6)
k =
6.Vektoren: Skalar- und KreuzproduktSchwer
Bestimme das Volumen V des Spats (Parallelepipeds), dessen Kanten von einer Ecke aus a = (5, −3, −2), b = (1, −1, 1) und c = (4, −5, −4) sind.
a = (5, −3, −2)b = (1, −1, 1)c = (4, −5, −4)
V =
7.IntegraleMittel
Berechne I = ∫₁2,5 x·ln x dx.
∫₁2,5 x ln x dx
I =
8.IntegraleSchwer
Berechne I = ∫₀1 x²·eˣ dx.
∫₀1 x²eˣ dx
I =
9.Analysis mehrerer VariablenMittel
Bestimme für f(x, y) = 3 ln(x² + y²) die Richtungsableitung Duf in P(−1, 2) in Richtung auf Q(−4, 6).
f(x, y) = 3 ln(x² + y²)P = (−1, 2)Q = (−4, 6)
Duf =
10.Analysis mehrerer VariablenSchwer
Die markierten Punkte sind die kritischen Punkte von f(x, y) = x³ + y³ − 6xy. Klicke das lokale Minimum an.
f(x, y) = x³ + y³ − 6xy
- 1A (2, 2)
- 2B (0, 0)
11.Folgen & ReihenMittel
Bestimme die Summe S = Σk=112 1/(k(k + 1)).
ak = 1/(k(k + 1))n = 12
S =
12.Folgen & ReihenSchwer
Verwende das Maclaurin-Polynom vom Grad 5 von f(x) = sin(−x), um f(2) anzunähern. Gib P₅(2) an.
f(x) = sin(−x)n = 5x = 2
P₅(2) =
13.Laplace-TransformationenMittel
F(s) = (6s + 11)/(s² + 9s + 18). Ihre Rücktransformierte hat die Form f(t) = A·e−3t + B·e−6t. Bestimme den Koeffizienten A mit der Partialbruchzerlegung.
F(s) = (6s + 11)/(s² + 9s + 18)
A =
14.Laplace-TransformationenSchwer
Ein System wird durch die Differentialgleichung y″ + 7y′ + 6y = 19u beschrieben, mit Eingang u(t) und Ausgang y(t). Bestimme seine Übertragungsfunktion G(s) = Y(s)/U(s) (Anfangsbedingungen null) und werte die Impulsantwort g(t) bei t = 1,2 s aus. Bestimme g(1,2).
y″ + 7y′ + 6y = 19ut = 1,2 s
g(1.2) =
15.Faltung und LTI-SystemeMittel
Die Eingangsgröße x(t) = 2·e−6tu(t) wird auf ein System mit h(t) = e−0,5tu(t) gegeben. Bestimme die Ausgangsgröße y(2) bei t = 2 s.
x(t) = 2·e−6tu(t)h(t) = e−0,5tu(t)t = 2 s
y(2) =
16.Faltung und LTI-SystemeSchwer
Eine Rechteckschwingung wechselt zwischen +5 und −5 mit der Periodendauer T = 10 ms (je eine halbe Periode auf jedem Pegel). Bestimme die Amplitude c5 ihrer Fourier-Komponente bei 500 Hz.
±5T = 10 msf = 500 Hz
c5 =