Zutaten: Zucker, Kakaomasse (50%), Milchzucker, Weizenmehl, Vollmilchpulver,
Magermilchpulver, Butterreinfett, Sahnepulver, Butter (1,4%)
Kann Spuren von Analysis und Geometrie enthalten.
Rike und Charly haben Sommerferien. Während Charly im Wald joggt, schaut sich Rike Charlys Sammlung ehemaliger Abi-Aufgaben an. Da findet sie diese Bonsai-Aufgabe:
Die originale Bonsai-Aufgabe
2.2 Analysis: Bonsai-Bäume
Bonsai bezeichnet eine spezielle japanische Gartenkunst, bei der Bäume durch Züchtung in einem Gefäß extra klein gehalten werden. Das Wachstum eines bestimmten Bonsai-Baumes lässt sich bis zum Erreichen der maximalen Höhe für t ≥ 0 mit der Funktion
beschreiben.
Dabei gibt t die Zeit in Jahren und f(t) die Höhe in cm an.
a) Bestimmen Sie die Höhe des Baumes nach 4 Jahren und nach 8 Jahren.
b) Berechnen Sie die maximale Höhe des Baumes. Geben Sie an, wie viele Jahre der Baum wächst.
c) Berechnen Sie die höchste Wachstumsgeschwindigkeit. Es genügt die Bearbeitung mit dem notwendigen Kriterium.
[…]
[Mathematik Abitur 2022, S. 72 ]
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Lila hat endlich ihre DGL-Prüfung bestanden und erzählt Jenny davon. Sie ist von ihrer Professorin Anna Kratofil zu nicht eindeutigen Lösungen gefragt worden.
Jenny Hi, Lila! Na, wie wars? Weiterlesen
Als Lila in ihrer Prüfungsvorbereitung für das Fach Gewöhnliche Differenzialgleichungen zur Methode der Trennung der Veränderlichen kommt, fällt ihr auf, dass sie die Aufgabe über die „inversen“ Schwingungen auch damit lösen könnte. Doch eine Schwierigkeit ergibt die nächste. Bloß gut, dass sie Jenny fragen kann, denn Jenny studiert auch Mathe und ist im letzten Semester. Weiterlesen
Lila erzählt Max wieder von den Krotofil-Vorlesungen. Bevor sie die große Theorie behandelte, haben sie u.a. DGLn aus der Physik betrachtet.
Lila Überall, wo zeitliche Prozesse stattfinden, spielen DGLn eine große Rolle: wenn du mit dem Fahrrad fährst, mit dem Auto, wenn du kochst, wenn du dein Handy benutzt oder wenn sich die Planeten im All bewegen.
Max Und was hat dir daran gefallen? Weiterlesen
Max und Lila sind in Berlin zusammen – an einem dieser Abende, wo sie lieber ins Kino oder zur Party gegangen wären. Außerdem ist Winter, ein eisiger Wind weht. Lila hat ihr 3. Semester an einer Berliner Uni fast geschafft. Sie hat die meisten Vorlesungen an ihrem Rechner verfolgt. Die Vorlesung über gewöhnliche Differenzialgleichungen hat ihr von Anfang an Spaß gemacht. Sie hatte eine neue junge Dozentin: Anna Krotofil. Die hat die Vorlesung mit ein paar motivierenden Beispielen gestartet und das Interessanteste war ein System von DGLn über die Ausbreitung ansteckender Krankheiten, das Kermack-McKendrick-Modell. Davon erzählt sie heute Abend Max.
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Rike und Ben müssen einfach mal aus Berlin raus. Sie fahren in den Norden. Als sie am Nord-Ostsee-Kanal in Brunsbüttel ankommen, bewundern sie die großen und die kleinen Schiffe. Rike fallen sofort die Wellen am Bug der Schiffe auf. Sie erklärt Ben, dass man Funktionen, die man normalerweise nicht als Schwingungen versteht, durch Schwingungen nähern kann. Weiterlesen
Lila kann gar nicht aufhören, Max von Funktionen zu erzählen, die Schwingungen und Erdbeben modellieren. Sie hat weitere anspruchsvolle Funktionen des Geologen und Erdbeben- und Nukleartestforschers von Seggern entdeckt. Diesmal ist es schwieriger, die zu berechnen. Jetzt hat sie bei t = 0 eine Division durch Null und braucht ihre Analysis-Kenntnisse, die sie bei Kubicki erworben hat. Weiterlesen
Lila erzählt Max von weiteren Funktionen des Geologen und Erdbeben- und Nukleartestforschers von Seggern.
Lila Die letzte Funktion
hat für a = 0 Polstellen. Wenn ich die Fläche von 0 bis zur 1. Polstelle berechne – die könnte ja für die Energie stehen, die bei einem solchen Erdbeben frei wird – so kommt leider unendlich raus. D.h. schon ein einziger Stoß von dieser Sorte setzt viel zu viel Energie frei. Ich find‘s jammerschade, dass die bis jetzt nicht konstruktiv genutzt werden kann, sondern nur destruktiv ist. Da wird mir beim Rechnen richtig unbehaglich. Weiterlesen
Lila erzählt Max von ihrem Mathestudium an einer Berliner Uni. Sie war sehr wütend über den Rausschmiss von Kubicki und hatte sich erst einmal zurückgezogen. Von Zeit zu Zeit ging sie in die Unibibliothek. So einen Wissensschatz hat sie in Indien noch nie gesehen. Es gefällt ihr dort. Sie wundert sich, dass so wenige ihrer Kommilitonen dort lernen. Sie hat ein bemerkenswertes Buch entdeckt.
Lila Dieses CRC Handbook of Mathematical Curves and Surfaces ist von von Seggern, von einem Geologen. Es ist von 1990. Da war die very first time of personal computer gerade vorbei, und die Zeiten guter grafischer Darstellung noch nicht angebrochen. Immerhin hat er mit der „High-level programming language“ FORTRAN(!) seine Kurven berechnet. Von Seggern ist Spezialist für Erdbeben und Analysen von unterirdischen Nukleartests. Er hat ca. 500 Kurven und Flächen gezeichnet, einfach, um einen grafischen Überblick zu bekommen und seiner Firma zur Verfügung zu stellen. Die meisten Kurven sind parameterabhängig.
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Rike hat von Freeman Dysons Tod gehört, hat seine Biografie Maker of Patterns gelesen und hat sich vorgenommen, eine seiner zahlentheoretischen Entdeckungen numerisch zu verifizieren. Doch sie kommt nicht weiter und fragt Ben. Weiterlesen