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\documentclass[fontsize=12pt,parskip=half]{scrartcl}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\newlength\breite
\setlength\breite{160mm}
\newlength\hoehe
\setlength\hoehe{80mm}
\usepackage[
hdivide={3.0cm,\breite,},
vdivide={2.2cm,,2.2cm}]{geometry}
\usepackage[bitstream-charter]{mathdesign}
\usepackage[babel]{microtype}
\usepackage[inline]{enumitem}
\usepackage{amsmath,siunitx}
\sisetup{
locale = DE ,
per-mode = fraction
}
\usepackage{xsim,needspace,tikz,tcolorbox}
\xsimsetup{
exercise/template = gitter ,
solution/template = gitter
}
\DeclareExerciseEnvironmentTemplate{gitter}
{%
\IfInsideSolutionT{%
\tcolorbox[
detach title ,
title = Lösung: ,
before upper = {\tcbtitle\space} ,
fonttitle = \bfseries ,
fontupper = \large ,
valign = center ,
colframe = black!50!white ,
colback = black!12!white ,
coltext = blue ,
coltitle = blue ,
height = \hoehe ,
width = \breite ,
sharp corners
]
}%
}
{%
\IfInsideSolutionTF
{\endtcolorbox}
{%
\IfSolutionPrintF{%
\par
\begin{tikzpicture}[semitransparent]
\draw[step=4mm, line width=0.15mm, black!60!white] (0,0) grid
(\breite,\hoehe);
\end{tikzpicture}
\par
}
}%
}
\begin{document}
\begin{exercise}
Für die \textbf{Schülerausgabe} sollen Häuschen (Grid) mit Seitenlänge
\SI{4}{\mm} gesetzt werden.
\end{exercise}
\begin{solution}
Hier soll die Lösung stehen: $E=m\cdot c^2$.
\end{solution}
\xsimsetup{solution/print=true}
\begin{exercise}
Für die \textbf{Lehrerausgabe} sollen statt Häuschen die Lösung in
z.\,B. einer Box geschrieben werden. Dafür soll die Lösung (bezogen auf
dieses Beispiel) auch in einer Box mit der exakten Breite \SI{160}{\mm} und
der exakten Höhe \SI{80}{\mm} gesetzt werden. Weiter soll natürlich die
Position der Lösungsbox und der Häuschenbox exakt identisch sein.
\end{exercise}
\begin{solution}
Hier soll die Lösung stehen: $E=m\cdot c^2$.
\end{solution}
\clearpage
\begin{exercise}
Beschreiben Sie die \textbf{Satzgruppe des Pythagoras}.
\end{exercise}
\begin{solution}
\begin{align*}
\left.\begin{aligned}
c^2 &=a^2+b^2\\
a^2 &=p\cdot c\;\wedge\; b^2=q\cdot c\\
h^2 &=p\cdot q
\end{aligned}\right\}
\begin{gathered}
\text{Satzgruppe}\\
\text{des Pythagoras}
\end{gathered}
\end{align*}
\end{solution}
\begin{exercise}
Geben Sie die Formel der \textbf{gleichförmigen Bewegung} wieder. Gehen Sie
davon aus, dass Sie 1000~Meter in
\SI[parse-numbers=false]{3\frac{1}{2}}{Minuten} laufen.
\begin{enumerate*}[label=\bfseries\alph*)]
\item Mit welcher Geschwindigkeit legen Sie die Strecke zurück?
\item Geben Sie die Geschwindigkeit in \si{\km\per\hour} an.
\end{enumerate*}
\textbf{Hinweis:} Nehmen Sie zur Berechnung die vereinfachte Form und gehen
Sie davon aus, dass Ihre Geschwindigkeit konstant ist.
\end{exercise}
\begin{solution}
\begin{align*}
s &=v\cdot t+s_0 \\
1000 &=v\cdot 210 \\
v &=\frac{\SI{1000}{\m}}{\SI{210}{\second}} \\
v &=\SI{4.76}{\m\per\second} = \SI{17.1}{\km\per\hour}
\end{align*}
\end{solution}
\end{document}
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