Aufgabe CAS 2 - Aufgabe 3 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (CAS) 2018

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung GK · Teil B · Analysis (CAS) (2018)

Aufgabenstellung

Für jede reelle Zahl aa wird die in R\mathbb{R} definierte Funktion fa:x↦12x3−a⋅x2+152xf_a: x \mapsto \frac{1}{2}x^3 - a \cdot x^2 + \frac{15}{2}x betrachtet.

b)

Untersuchen Sie für a≥0a \geq 0 in Abhängigkeit von aa den Graphen von faf_a auf die Anzahl der Punkte, in denen die jeweilige Tangente an den Graphen parallel zur xx-Achse verläuft.

Der Graph von faf_a für a=325a = \frac{3}{2}\sqrt{5} zeichnet sich gegenüber den Graphen für alle anderen Werte von aa durch einen besonderen Verlauf aus. Beschreiben Sie die Besonderheit dieses Verlaufs.

Aufgabenstellung: Aufgabe CAS 2 - Aufgabe 3 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (CAS) 2018

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

b) Untersuchen Sie für a ≥ 0 in Abhängigkeit von a den Graphen von f_a auf die Anzahl der Punkte, in denen die jeweilige Tangente an den Graphen parallel zur x-Achse verläuft.

Lösung: Für 0≤a<3250 \le a < \frac{3}{2}\sqrt{5} gibt es keine solchen Punkte. Für a=325a = \frac{3}{2}\sqrt{5} gibt es genau einen solchen Punkt. Für a>325a > \frac{3}{2}\sqrt{5} gibt es zwei solche Punkte.

b) Der Graph von f_a für a = 3/2·√5 zeichnet sich gegenüber den Graphen für alle anderen Werte von a durch einen besonderen Verlauf aus. Beschreiben Sie die Besonderheit dieses Verlaufs.

Lösung: Für a=325a = \frac{3}{2}\sqrt{5} verläuft die Tangente an den Graphen von faf_a in dessen Wendepunkt parallel zur xx-Achse (Sattelpunkt bzw. Terrassenpunkt).

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