ABI LF - Teil A – Vier Pflichtaufgaben sicher bearbeiten

ABI LF - Teil A – Vier Pflichtaufgaben sicher bearbeiten
ABI LF - Teil A – Vier Pflichtaufgaben sicher bearbeiten
Mini-Beschreibung: Trainiere die vier verpflichtenden hilfsmittelfreien Aufgaben des Teil-A-Prinzips mit neuen prüfungsnahen Aufgaben. Im Mittelpunkt stehen elementare algebraische, analytische, geometrische und stochastische Kompetenzen, mathematische Argumentation und eine saubere Darstellung ohne WTR und Formeldokument.
Einleitung
Im Mathematik-Abitur entscheidet im hilfsmittelfreien Teil nicht nur das Ergebnis. Du musst Strukturen schnell erkennen, Rechenwege nachvollziehbar notieren und Aussagen begründen. Dieser aiMOOC richtet sich an das Leistungsfach Mathematik in Baden-Württemberg und trainiert genau vier Pflichtaufgaben: zwei aus der Analysis, eine aus der Analytischen Geometrie und eine aus der Stochastik.
Arbeitsregel: Rechne die Kernaufgaben zunächst ohne WTR und ohne Formeldokument. Digitale Werkzeuge in diesem Kurs dienen der Veranschaulichung und Kontrolle. Sie sind nicht automatisch in der Prüfung zugelassen. Maßgeblich sind immer der Facherlass und die Hilfsmittelregelung Deines Prüfungsjahrgangs.
KI-Regel: KI-Ausgaben können beim Erklären oder beim Erzeugen neuer Übungsvarianten helfen. Prüfe jede Rechnung selbst. Eine KI-Antwort ersetzt keinen mathematischen Beweis und keine eigene Begründung.
Datenschutz: Verwende bei digitalen Übungen keine personenbezogenen Daten.

Ganzrationale Funktionen liefern typische kurze Teil-A-Fragestellungen: Nullstellen, Ableitungen, Extremstellen und Argumentation am Graphen. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.
Prüfungsrahmen Baden-Württemberg
Stand dieses Kurses: September 2026. Für den Abiturjahrgang 2027 veröffentlicht das Kultusministerium Baden-Württemberg einen eigenen Facherlass. Dieser aiMOOC orientiert sich am dort verwendeten Prinzip des hilfsmittelfreien Teils A mit vier Pflichtaufgaben P1 bis P4.
Offizielle Abiturinformationen des Kultusministeriums Baden-Württemberg
Bildungsplan Mathematik Baden-Württemberg
Wichtig: Vor Deiner echten Prüfung prüfst Du den Facherlass Deines eigenen Prüfungsjahrgangs. Übungswerkzeuge, GeoGebra, Videos oder KI sind Lernmittel und nicht automatisch Prüfungshilfsmittel.
Lernziele
Nach dem Kurs kannst Du die vier Pflichtbereiche strukturiert bearbeiten und Deine Lösungen formal sauber darstellen.
| Bereich | Du kannst … |
|---|---|
| Analysis I | Ableitungen bilden, Gleichungen lösen, Extremstellen begründen und Ergebnisse am Graphen deuten. |
| Analysis II | Stammfunktionen nutzen, bestimmte Integrale berechnen und zwischen orientiertem Integral und Flächeninhalt unterscheiden. |
| Geometrie | Vektoren bilden, Skalarprodukte verwenden und geometrische Aussagen rechnerisch begründen. |
| Stochastik | Gegenereignisse, Binomialwahrscheinlichkeiten und bedingte Wahrscheinlichkeiten sicher berechnen. |
| Darstellung | Rechenwege mit passenden Gleichungen, Zwischenschritten und Begründungssätzen dokumentieren. |
Vorwissen-Check
Bearbeite die vier Mini-Aufgaben ohne Hilfsmittel. Öffne erst danach die Kontrolle.
| Mini-Aufgabe | Ergebnis |
|---|---|
| Bei : |
Selbstauswertung: Vier Treffer bedeuten gute Startvoraussetzungen. Bei zwei oder drei Treffern solltest Du die zugehörigen Grundideen beim Bearbeiten besonders markieren. Bei null oder einem Treffer lohnt sich zuerst eine Wiederholung von Ableitung, Integral, Skalarprodukt und Gegenereignis.
Strategie für vier Pflichtaufgaben
Nutze für jede Aufgabe dieselbe kurze Routine:
| Schritt | Leitfrage |
|---|---|
| Lesen | Was ist gegeben, was ist gesucht, welcher Operator wird verwendet? |
| Struktur erkennen | Welche Grundidee steckt dahinter: Ableitung, Integral, Vektor, Wahrscheinlichkeit? |
| Rechnen | Welche Gleichung oder Formel genügt wirklich? |
| Begründen | Welcher mathematische Satz verbindet Rechnung und Aussage? |
| Prüfen | Sind Vorzeichen, Größenordnung, Einheit und Antwort vollständig? |
Pflichtaufgabe P1 – Analysis: Ableitung und Extremstellen
Gegeben ist
Bestimme die stationären Stellen und entscheide, welche davon zu einem Hochpunkt und welche zu einem Tiefpunkt gehört.

Die Ableitung beschreibt lokal die Tangentensteigung. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.
Dynamischer Auftrag: Gib in GeoGebra und danach die Ableitung ein. Verändere anschließend den Koeffizienten vor . Beobachte, wann zwei, eine oder keine reellen stationären Stellen auftreten.
Rechenweg P1
Stationäre Stellen erfüllen
Also:
oder
Mit
gilt:
→ Hochpunkt,
→ Tiefpunkt.
Die Funktionswerte sind
und
Damit:
und
Darstellungsstandard: Schreibe nicht nur „HP“ oder „TP“. Zeige die Bedingung und ein eindeutiges Kriterium zur Klassifikation.
Übung P1
Für
bestimme alle stationären Stellen und klassifiziere sie.
Hilfe: Faktorisiere . Aus folgt eine Gleichung für .
Feedback und Lösung: . Damit sind und stationär. Wegen liegt bei ein Hochpunkt und bei ein Tiefpunkt.
Pflichtaufgabe P2 – Analysis: Integral und Fläche
Gegeben ist
Berechne
und bestimme anschließend den geometrischen Flächeninhalt zwischen dem Graphen und der -Achse im Intervall .

Integrale lassen sich als Grenzwerte von Summen deuten. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.

Animation: Rechtecksummen nähern sich der Fläche unter einer Kurve. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.
Rechenweg P2
Eine Stammfunktion ist
Damit:
Da
für negativ ist, liegt der Graph dort unterhalb der -Achse.
Deshalb beträgt der geometrische Flächeninhalt
Merke: Ein bestimmtes Integral ist orientiert. Ein geometrischer Flächeninhalt ist nicht negativ.
Übung P2
Gegeben ist
Berechne das bestimmte Integral auf und den gesamten geometrischen Flächeninhalt zwischen Graph und -Achse.
Hilfe: Die Nullstelle liegt bei . Für den Flächeninhalt musst Du das Intervall dort teilen.
Feedback und Lösung: Mit gilt . Die beiden Dreiecksflächen haben jeweils den Inhalt . Der geometrische Gesamtflächeninhalt beträgt daher .
Pflichtaufgabe P3 – Analytische Geometrie
Gegeben sind
, und .
Zeige, dass das Dreieck bei rechtwinklig ist, und bestimme seinen Flächeninhalt.

Vektoren im Raum zerlegen geometrische Beziehungen in Komponenten. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.
Dynamischer Auftrag: Lege die drei Punkte in GeoGebra 3D an. Verschiebe so, dass erhalten bleibt. Beschreibe geometrisch, auf welcher Menge möglicher Punkte liegen kann.
Rechenweg P3
und
Das Skalarprodukt ist
Damit stehen die Vektoren senkrecht aufeinander. Das Dreieck ist bei rechtwinklig.
Die Längen sind
und
Also:
Begründungssatz: Aus einem Skalarprodukt von null folgt bei zwei von null verschiedenen Vektoren Orthogonalität.
Übung P3
Gegeben sind
, und .
Untersuche, ob der Winkel bei ein rechter Winkel ist.
Hilfe: Bilde und und berechne ihr Skalarprodukt.
Feedback und Lösung: und . Das Skalarprodukt ist . Der Winkel bei ist daher recht.
Pflichtaufgabe P4 – Stochastik
Ein Versuch wird dreimal unabhängig durchgeführt. Die Erfolgswahrscheinlichkeit beträgt jeweils
Die Zufallsvariable zählt die Erfolge. Berechne

Die Binomialverteilung ordnet jeder Trefferzahl eine Wahrscheinlichkeit zu. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.

Baumdiagramme machen Pfade und bedingte Wahrscheinlichkeiten sichtbar. Freies Medium via Wikimedia Commons; Lizenz siehe Dateiseite.
Rechenweg P4
Zunächst:
Außerdem:
Da bereits erfüllt:
Merke: Eine Bedingung verändert den Bezugsraum. Teile deshalb durch die Wahrscheinlichkeit der Bedingung.
Übung P4
Eine faire Münze wird viermal geworfen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass genau drei Köpfe fallen, unter der Bedingung, dass mindestens ein Kopf fällt.
Hilfe: Berechne zuerst und dann .
Feedback und Lösung: . Außerdem ist . Damit folgt .
Visuelle Schritt-für-Schritt-Erklärung
Nutze beim Üben die Darstellung:
Gegeben → Ansatz → Rechnung → Begründung → Antwort
Beispiel für eine Extremstelle:
lokaler Hochpunkt
Beispiel für Orthogonalität:
Vektoren stehen senkrecht aufeinander
Beispiel für eine bedingte Wahrscheinlichkeit:
Bezugsraum auf das Ereignis einschränken
Fehleranalyse
| Typischer Fehler | Korrektur |
|---|---|
| Aus wird sofort „Hochpunkt“ geschlossen. | Stationäre Stelle zuerst bestimmen, danach klassifizieren. |
| Ein negatives bestimmtes Integral wird als negativer Flächeninhalt angegeben. | Orientiertes Integral und geometrischen Flächeninhalt unterscheiden. |
| Zwei Vektoren werden wegen ähnlicher Komponenten als orthogonal bezeichnet. | Orthogonalität durch prüfen. |
| Bei einer bedingten Wahrscheinlichkeit wird nur berechnet. | Durch teilen. |
| Ein Ergebnis wird ohne Rechnung oder Begründung notiert. | Mindestens Ansatz, Kernrechnung und Schlussfolgerung sichtbar machen. |
| Eine KI-Lösung wird ungeprüft übernommen. | Rechnung, Voraussetzungen und Schlussfolgerung selbst verifizieren. |
Selbstkontrolle
| Aussage | Sicher? |
|---|---|
| Ich kann eine quadratische Gleichung aus einer Ableitung ohne WTR lösen. | □ |
| Ich kann Integralwert und geometrischen Flächeninhalt unterscheiden. | □ |
| Ich kann Orthogonalität mit dem Skalarprodukt begründen. | □ |
| Ich kann mit Gegenereignissen rechnen. | □ |
| Ich kann eine bedingte Wahrscheinlichkeit sauber aufschreiben. | □ |
| Ich kann jeden entscheidenden Rechenschritt in einem Satz deuten. | □ |
Transfer
Bearbeite die Variationen nicht durch bloßes Einsetzen. Entscheide zuerst selbst, welches Verfahren passt.
- Parameteraufgabe Analysis: Für untersuche abhängig von , wann zwei von null verschiedene stationäre Stellen existieren.
- Flächenproblem: Begründe allgemein, warum bei einem Vorzeichenwechsel im Integrationsintervall der Betrag des Gesamtintegrals nicht automatisch dem geometrischen Flächeninhalt entspricht.
- Orthogonalität im Raum: Finde selbst einen Punkt , sodass für die Punkte aus P3 gilt.
- Bedingte Wahrscheinlichkeit: Formuliere eine Alltagssituation, in der die Bedingung den Bezugsraum verändert, und übersetze sie in Ereignisse.
Kompetenzcheck
| Kompetenz | Basis | Leistungsfach-sicher |
|---|---|---|
| Gleichungen lösen | Standardverfahren anwenden | Struktur erkennen, geschickt faktorisieren und Ergebnis begründen |
| Analysis | Ableiten und integrieren | Eigenschaften verknüpfen und Aussagen formal prüfen |
| Geometrie | Vektoren berechnen | Geometrische Aussage aus algebraischen Bedingungen folgern |
| Stochastik | Einzelwahrscheinlichkeiten berechnen | Bedingungen, Gegenereignisse und Modelle begründet kombinieren |
| Argumentieren | Ergebnis nennen | Voraussetzungen, Rechnung und Schlussfolgerung logisch verbinden |
Reflexion
- Zeitmanagement: Bei welcher der vier Pflichtaufgaben brauchst Du aktuell am längsten und warum?
- Fehlerprofil: Entstehen Deine Fehler eher beim Ansatz, beim Rechnen oder bei der Begründung?
- Darstellung: Welche Deiner Lösungen wäre für eine andere Person ohne mündliche Erklärung vollständig nachvollziehbar?
- Werkzeugkritik: Welche Erkenntnis liefert GeoGebra nur als Vermutung und welche Rechnung oder welcher Beweis ist zusätzlich nötig?
Folgekurs
Als nächster Lernschritt bietet sich ABI LF - Teil A – Wahlaufgaben strategisch auswählen an. Dort trainierst Du die Auswahl zwischen mehreren Aufgaben, Zeitsteuerung und den Wechsel zwischen Analysis, Geometrie und Stochastik.
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Welche Gleichung ist eine notwendige Bedingung für eine innere Extremstelle einer differenzierbaren Funktion? (f Strich von x gleich null) (!f von x gleich null) (!f Strich von x gleich eins) (!f von x gleich eins)
Was beschreibt ein bestimmtes Integral grundsätzlich? (Eine orientierte Flächenbilanz) (!Immer einen positiven Flächeninhalt) (!Immer die Steigung an einer Stelle) (!Immer eine Nullstelle)
Was folgt aus einer negativen zweiten Ableitung an einer stationären Stelle? (Ein lokaler Hochpunkt) (!Ein lokaler Tiefpunkt) (!Eine Nullstelle) (!Eine senkrechte Tangente)
Woran erkennt man die Orthogonalität zweier von null verschiedener Vektoren? (Ihr Skalarprodukt ist null) (!Ihre Längen sind gleich) (!Ihre Komponenten sind positiv) (!Ihre Summe ist null)
Welche Aussage gehört zu einer sauberen mathematischen Lösung? (Ansatz Rechnung und Schlussfolgerung sind nachvollziehbar) (!Nur das Endergebnis muss sichtbar sein) (!Eine Skizze ersetzt jede Rechnung) (!Ein Taschenrechnerwert ersetzt jede Begründung)
Welche Idee vereinfacht die Wahrscheinlichkeit mindestens eines Erfolgs häufig? (Das Gegenereignis kein Erfolg) (!Das Ereignis genau ein Erfolg) (!Das Ereignis genau zwei Erfolge) (!Das unmögliche Ereignis)
Was verändert sich bei einer bedingten Wahrscheinlichkeit? (Der Bezugsraum wird auf die Bedingung eingeschränkt) (!Die Anzahl der Rechenzeichen) (!Jede Wahrscheinlichkeit wird gleich groß) (!Die Bedingung wird ignoriert)
Welche Darstellung eignet sich zur Analyse mehrstufiger Zufallsversuche? (Ein Baumdiagramm) (!Nur ein Koordinatensystem) (!Nur eine Wertetabelle) (!Nur eine Tangente)
Was ist bei digitalen Übungswerkzeugen für das Abitur zu beachten? (Sie sind nicht automatisch als Prüfungshilfsmittel zugelassen) (!Sie dürfen immer verwendet werden) (!Sie ersetzen den Facherlass) (!Sie machen Rechenwege überflüssig)
Wie soll mit einer KI erzeugten mathematischen Lösung umgegangen werden? (Sie muss mathematisch geprüft werden) (!Sie gilt automatisch als Beweis) (!Sie darf ohne Kontrolle übernommen werden) (!Sie ersetzt jede eigene Begründung)
Memory
| Ableitung | lokale Änderungsrate |
| Stammfunktion | Grundlage des bestimmten Integrals |
| Skalarprodukt | Kriterium für Orthogonalität |
| Gegenereignis | Ergänzung zur Wahrscheinlichkeit eins |
| Bedingung | eingeschränkter Bezugsraum |
| Faktorisieren | hilfreiche Strategie beim Gleichungslösen |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Extremstelle | Nullstelle der ersten Ableitung mit zusätzlicher Klassifikation |
| Flächeninhalt | positive geometrische Größe zwischen Graph und Achse |
| Orthogonalität | Skalarprodukt gleich null |
| Gegenereignis | Wahrscheinlichkeit als eins minus Ausgangsereignis |
| Bedingte Wahrscheinlichkeit | Wahrscheinlichkeit unter eingeschränkter Voraussetzung |
Kreuzworträtsel
| Ableitung | Welche Funktion beschreibt die lokale Änderungsrate? |
| Integral | Wie heißt die mathematische Größe für eine orientierte Flächenbilanz? |
| Skalarprodukt | Welche Rechenoperation prüft die Orthogonalität zweier Vektoren? |
| Gegenereignis | Welches Ereignis umfasst genau die Ergebnisse außerhalb eines Ereignisses? |
| Tangente | Wie heißt die Gerade mit lokaler Steigung des Graphen? |
| Binomial | Welches Verteilungsmodell beschreibt eine feste Zahl unabhängiger Bernoulli-Versuche? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Fehlerkarte Analysis: Erstelle eine Karte mit einem typischen Fehler bei und einer korrekten Gegenstrategie.
- Integral-Skizze: Zeichne eine Funktion mit positivem und negativem Flächenanteil und erkläre den Unterschied zwischen Integralwert und Flächeninhalt.
- Vektoren zeichnen: Skizziere zwei orthogonale Vektoren und ergänze eine passende Skalarproduktrechnung.
- Baumdiagramm: Entwirf einen zweistufigen Zufallsversuch und beschrifte alle Pfadwahrscheinlichkeiten.
Standard
- Eigene P1-Aufgabe: Entwickle eine neue hilfsmittelfreie Extremwertaufgabe zu einer ganzrationalen Funktion und löse sie vollständig.
- Eigene P2-Aufgabe: Erstelle eine Integrationsaufgabe mit einem Vorzeichenwechsel und gib getrennt Integralwert und Flächeninhalt an.
- Eigene P3-Aufgabe: Wähle drei Punkte im Raum so, dass ein rechter Winkel entsteht, und beweise Deine Konstruktion mit dem Skalarprodukt.
- Eigene P4-Aufgabe: Formuliere eine bedingte Wahrscheinlichkeit zu einem fairen Zufallsversuch und löse sie auf zwei Wegen.
Schwer
- Parameteranalyse: Untersuche vollständig im Hinblick auf stationäre Stellen und begründe die Fallunterscheidung.
- Beweisprüfung: Erfinde eine scheinbar plausible, aber fehlerhafte Argumentation zu einem Extrempunkt und widerlege sie präzise.
- Geometrisches Modell: Modelliere eine räumliche Situation mit mindestens drei Punkten und einer Orthogonalitätsbedingung; erkläre die Bedeutung jedes Vektors.
- KI-Check Mathematik: Lass eine KI eine neue Teil-A-Aufgabe erzeugen, prüfe jede Aussage und dokumentiere mindestens einen eigenen Verifikationsschritt ohne digitale Hilfsmittel.


Lernkontrolle
- Verfahrenswahl: Zwei Funktionen besitzen dieselben Nullstellen der ersten Ableitung. Erkläre, warum daraus noch nicht folgt, dass sie dieselben Extrempunkte besitzen.
- Integraltransfer: Konstruiere eine Funktion auf einem Intervall, deren bestimmtes Integral null ist, deren geometrischer Flächeninhalt aber positiv ist, und begründe Deine Konstruktion.
- Geometriebegründung: Erkläre ohne Zeichnung, warum aus für zwei von null verschiedene Vektoren ein rechter Winkel folgt, und nenne die Voraussetzung, die nicht fehlen darf.
- Stochastiktransfer: Vergleiche und an einem selbst gewählten Beispiel und erläutere den unterschiedlichen Bezugsraum.
- Fehlerdiagnose: Analysiere eine Lösung, in der bei einem Flächenproblem nur der Betrag des Gesamtintegrals verwendet wird. Gib ein Gegenbeispiel, das den Fehler sichtbar macht.
- Prüfungsdarstellung: Überarbeite einen nur aus Endergebnissen bestehenden Lösungszettel so, dass Ansatz, Rechnung, Begründung und Antwort eindeutig erkennbar sind.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig:
- Du löst je eine neue hilfsmittelfreie Pflichtaufgabe aus Analysis, Integralrechnung, Analytischer Geometrie und Stochastik.
- Du dokumentierst die entscheidenden Rechenschritte formal korrekt.
- Du begründest mindestens zwei Schlussfolgerungen ausdrücklich mit einem mathematischen Kriterium.
- Du analysierst mindestens einen typischen Fehler und korrigierst ihn.
- Du überprüfst ein Ergebnis unabhängig, zum Beispiel durch Einsetzen, Gegenrechnung, Skizze oder Plausibilitätsprüfung.
- Du erklärst, warum digitale Werkzeuge und KI beim Lernen helfen können, aber keinen eigenen Beweis und keine Prüfungsvorgabe ersetzen.
OERs zum Thema
Wikimedia Commons: Tangente und Ableitung
Wikimedia Commons: Riemann-Integral
Wikimedia Commons: Vektor im Raum
Wikimedia Commons: Baumdiagramm
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