Aufgabe CAS 1 - 1 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik LK · Teil B · Analysis (CAS) 2018

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

Aufgabenstellung

Gegeben ist die Schar der in R\mathbb{R} definierten Funktionen frf_r mit fr(x)=−1r⋅x2+4r⋅x+2f_r(x) = -\frac{1}{r} \cdot x^2 + \frac{4}{r} \cdot x + 2 und r∈R∖{0}r \in \mathbb{R} \setminus \{0\}.

Zeigen Sie, dass jede Funktion der Schar bei x=2x = 2 ein Extremum hat. Geben Sie in Abhängigkeit von rr an, ob es sich dabei um ein Minimum oder ein Maximum handelt, und nennen Sie den zugehörigen Funktionswert.

c.1

c.2

Für r>0r > 0:

Für r<0r < 0:

c.3

Aufgabenstellung: Aufgabe CAS 1 - 1 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik LK · Teil B · Analysis (CAS) 2018

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Ableitung f_r'(x) und Nachweis des Extremums bei x = 2

Lösung: fr′(x)=−2rx+4r=0  ⟺  x=2f_r'(x) = -\frac{2}{r}x + \frac{4}{r} = 0 \iff x = 2

Zugehöriger Funktionswert f_r(2)

Lösung: 4r+2\frac{4}{r} + 2

Art des Extremums in Abhängigkeit von r

Lösung: Für r>0r > 0 ein Maximum, für r<0r < 0 ein Minimum.

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