Abschlussprüfung zur Erlangung der fachgebundenen Hochschulreife
Frühjahr 2006

Aufgabengruppe B:   B I   B II


B I

1.0

Im  einem kartesischen Koordinatensystem des   sind die Ebene  E, die jede Koordinatenachse bei +1 schneidet,  und die Gerade  g:    mit    gegeben..

 

1.1

Bestimmen Sie eine vektorielle Gleichung von  E  und geben Sie eine Koordinatengleichung von  E  an.
(Mögliches Teilergebnis  E:  x1 + x2 + x3 – 1 = 0)   (3 BE)

 

1.2

Untersuchen Sie die Lage der Geraden  g  bezüglich der Ebene  E.   (2 BE)

 

1.3

Ermitteln Sie die Koordinaten des Schnittpunktes  S  der Geraden  g  mit der  x2x3-Koordinatenebene.
Der Punkt  T(1 | 0 | 0)  ist der Mittelpunkt der Strecke  [SR]. Berechnen Sie die Koordinaten des Punktes  R.   (6 BE)

 
 

2.0    

Die drei Wirtschaftssektoren  U,  V  und  W  sind nach dem Leontief-Modell miteinander und mit dem Markt gemäß der Inputmatrix    verflochten.

 

2.1

U  stellt im betrachteten Produktionszeitraum  220 Mengeneinheiten (ME), V  80 ME  und  W  180 ME her. Stellen Sie die zugehörige Verflechtung tabellarisch dar.   (5 BE)

 

2.2.0

Für den Marktabgabevektor gilt nun  , wobei  t  eine konjunkturabhängige Größe ist.

 

2.2.1

Bestimmen Sie die rellen Werte von  t,  für welche der Marktabgabevektor    sinnvoll ist.   (2 BE)

 

2.2.2

Bestimmen Sie den Produktionsvektor in Abhängigkeit von  t.   (7 BE)

 

2.2.3

Ermitteln Sie den Wert von  , für welchen die Summe  p(t)  der Produktionen der drei Wirtschaftssektoren ein absolutes Minimum annimmt. Untersuchen Sie, ob dann auch die Summe  m(t)  der Marktabgaben minimal wird.   (3 BE)

 
 

3.0

Beim „additiven RGB-Farbmodell“, das z. B. bei Bildschirmfarben verwendet wird, lassen sich aus je 256 ganzzahligen Rot-, Grün- und Blau-Farbwerten von 0 bis 255 genau 2563 = 16 777 216 Farbtöne gewinnen. Jeder dieser Farbtöne lässt sich als ein Vektor darstellen, dessen Komponenten jeweils den Rot-, Grün- und Blau-Anteil des Farbtons darstellen.
Es stehen die Farbtöne , und mit  b B, wobei B = {0 ; 1 ; ... ; 255}, zur Verfügung.  Aus , und soll nun der Farbton    gemischt werden, wobei sich der Farbton aus    mit den rellen Mischungsfaktoren  ergibt.

 

3.1

Zunächst sei  b = 2. Zeigen Sie, dass für  b = 2  die genannte Mischung auf genau eine Weise möglich ist, und geben Sie diese an.   (6 BE)

 

3.2

Bestimmen Sie nun allgemein für die genannte Mischung den nötigen Mischungsfaktor von für  b B \ {3}.
(Ergebnis:  )   (3 BE)

 

3.3

Bei den RGB-Farbmischungen ist zu beachten, dass die Mischungsfaktoren  nicht negativ sein dürfen und die Farbtöne    mit   {1;2;3}  nur ganzzahlige Koordinaten aus der Menge B enthalten dürfen.
Untersuchen Sie unter diesen Voraussetzungen anhand des Ergebnisses von Aufgabe 3.2, ob die oben genannte Mischung auch für ein b B \ {2;3}  möglich ist.   (3 BE)

 
 

 Lösungen zur Aufgabengruppe B I

 

B II




1.1 Geben Sie die besondere Lage der Geraden  h 0; 0 ( also  a = 0 , b = 0 ) bezüglich der Koordinatenebenen
      an und berechnen Sie gegebenenfalls die Koordinaten der Schnittpunkte von  h 0; 0 mit den Koordinatenebenen .
      ( 5 BE )

1.2 Ermitteln Sie die Werte der Parameter a und b, für welche die zugehörige Gerade  h a; b und die Gerade g echt parallel
      sind .    ( 4 BE )

1.3 Für  a = 0,5  und  b = - 0,5  legen die zugehörige Gerade h a; b und die Gerade g eindeutig die Ebene F fest .
      Ermitteln Sie je eine Gleichung der Ebene F in vektorieller und in parameterfreier Darstellung .
              ( 4 BE )

1.4 Ermitteln Sie eine Gleichung der Schnittgeraden s der Ebenen E und F .       ( 4 BE )

1.5 In der Zeichnung sind für zwei verschiedene  m-Werte  m1 und  m2 die Schnittgeraden der Ebene Gm  mit
      der  x2 x3 - Koordinatenebene dargestellt . Geben Sie die zugehörigen  m-Werte an.
      ( Die Zeichnungen sind nicht maßstäblich ! )
        ( 3 BE )

1.6 Die Betrachtung des Schnittproblems der Ebenen  E , F und Gm führt auf das folgende lineare Gleichungssystem :
      
     Ermitteln Sie in Abhängigkeit von m die Anzahl der Lösungen dieses Gleichungssystems und
     interpretieren Sie Ihre Aussage jeweils im gegebenen Zusammenhang geometrisch .         ( 6 BE )


2.0 Die Zweigwerke U, V und W eines Bergbauunternehmens bauen die Rohstoffe R1 , R2 und R3 ab .
      Die Rohstoffe werden zum Teil an die weiterverarbeitende Industrie geliefert und zum Teil innerbetrieblich
      verbraucht  ( interner Verbrauch ) . U, V und W sind nach dem Leontief-Modell untereinander und mit der
      weiterverarbeitenden Industrie durch die Inputmatrix
    

2.1 Erläutern Sie die Bedeutung der Werte  0,06  in der Hauptdiagonalen der Inputmatrix A .     ( 2 BE )

2.2 Zweigwerk U gibt  704 ME , Zweigwerk V  796 ME und Zweigwerk W  512 ME an die weiterverarbeitende Industrie ab .
      Ermitteln Sie, welche Mengen bei diesen externen Abgaben intern verbraucht werden .         ( 7 BE )


      Vom Endprodukt E1 sollen  295 ME , vom Endprodukt E2  35 ME und vom Endprodukt E3  80 ME  hergestellt werden .
      Bestätigen Sie, dass dazu vom Betrieb U  1000 ME , vom Betrieb V  1500 ME und vom Betrieb W  2000 ME abgebaut
      werden müssen .    ( 5 BE )

 Lösungen zur Aufgabengruppe B II