Aufgabe 2 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik LK · Teil B · Analysis (WTR) 2018

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

Aufgabenstellung

2 Die Kosten, die einem Unternehmen bei der Herstellung einer Flüssigkeit entstehen, können durch die Funktion K:x↦x3−12x2+50x+20K: x \mapsto x^3 - 12x^2 + 50x + 20 mit x∈[0;9]x \in [0; 9] beschrieben werden. Dabei gibt K(x)K(x) die Kosten in 1000 Euro an, die bei der Produktion von xx Kubikmetern der Flüssigkeit insgesamt entstehen. Abbildung 2 zeigt den Graphen von KK.

e

Berechnen Sie, welche Menge der Flüssigkeit verkauft werden muss, damit das Unternehmen den größten Gewinn erzielt.

m³

f

Für jeden Wert von bb mit b∈R+b \in \mathbb{R}^+ ist die Funktion Kb:x↦x3−bx2+50x+20K_b: x \mapsto x^3 - bx^2 + 50x + 20 mit x∈Rx \in \mathbb{R} gegeben. Zeigen Sie, dass KbK_b für b<150b < \sqrt{150} streng monoton wachsend ist.

Aufgabenstellung: Aufgabe 2 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik LK · Teil B · Analysis (WTR) 2018

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

e Berechnen Sie, welche Menge der Flüssigkeit verkauft werden muss, damit das Unternehmen den größten Gewinn erzielt.

Lösung: 4+7≈6,64 + \sqrt{7} \approx 6{,}6 / 6,66{,}6

f Für jeden Wert von b mit b in IR+ ist die Funktion K_b : x |-> x^3 - bx^2 + 50x + 20 mit x in IR gegeben. Zeigen Sie, dass K_b für b < sqrt(150) streng monoton wachsend ist.

Lösung: Kb′(x)=3x2−2bx+50=0  ⟹  D=4b2−600<0  ⟺  b<150K_b'(x) = 3x^2 - 2bx + 50 = 0 \implies D = 4b^2 - 600 < 0 \iff b < \sqrt{150}

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