Aufgabe Vorschlag B2 - 4 - Funktionen und Eigenschaften · Abitur Hessen Mathematik LK · Schulen für Erwachsene 2022

Thema: Funktionen und ihre Eigenschaften · Aus der Prüfung LK · Schulen für Erwachsene (2022)

Aufgabenstellung

Über den gesamten Beobachtungszeitraum kann die Anzahl der Mikroorganismen (in Hundert) in Abhängigkeit von der Zeit tt (in Tagen nach Beobachtungsbeginn) mithilfe einer Funktion hh modelliert werden. Der Graph von hh ist im Material angegeben.

Material

Graph und Wertetabelle der Funktion h

tt · 3 · 4 · 5 · 6 · 7 · 8 · 9 · 10 · 11

h(t)h(t) · 0,22 · 0,36 · 0,59 · 0,96 · 1,53 · 2,40 · 3,68 · 5,42 · 7,60

tt · 12 · 13 · 14 · 15 · 16 · 17 · 18 · 19

h(t)h(t) · 10,05 · 12,49 · 14,66 · 16,38 · 17,64 · 18,50 · 19,06 · 19,42

Gegeben ist die Funktionsgleichung: h(t)=1005+e−0,5⋅t+7,6h(t) = \frac{100}{5 + e^{-0{,}5\cdot t + 7{,}6}}

4.4.1

Berechnen Sie den Zeitpunkt, ab dem die Anzahl der Mikroorganismen (in Hundert) gemäß der Modellierung mit der Funktion hh den Wert 1717 übersteigt. [4 BE]

Tage

4.4.3

Der Grenzwert von hh für t→∞t \to \infty beträgt 2020. Begründen Sie diesen Wert anhand des Funktionsterms und erläutern Sie die Bedeutung dieses Wertes im Sachzusammenhang. [3 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag B2 - 4 - Funktionen und Eigenschaften · Abitur Hessen Mathematik LK · Schulen für Erwachsene 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

4.4.1 Berechnen Sie den Zeitpunkt, ab dem die Anzahl der Mikroorganismen (in Hundert) gemäß der Modellierung mit der Funktion h den Wert 17 übersteigt.

Lösung: 15,5

4.4.3 Der Grenzwert von h für t -> ∞ beträgt 20. Begründen Sie diesen Wert anhand des Funktionsterms und erläutern Sie die Bedeutung dieses Wertes im Sachzusammenhang.

Lösung: Für t → ∞ gilt: 100 / (5 + e^(-0,5t+7,6)) → 100 / (5 + 0) = 20, da e^(-0,5t+7,6) → 0. Auf lange Sicht wird sich die Anzahl der Mikroorganismen dem Wert 2000 annähern (Kapazitätsgrenze).

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