Aufgabe WTR 2 · Aufgabe 1 - Differentialrechnung: Tangent… · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (WTR) 2020

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung GK · Teil B · Analysis (WTR) (2020)

Aufgabenstellung

Die Abbildung 1 zeigt den Graphen der Funktion ff mit f(x)=110x⋅(3−x)⋅exf(x) = \frac{1}{10}x \cdot (3-x) \cdot \mathrm{e}^x und x∈Rx \in \mathbb{R}.

Für die erste Ableitungsfunktion f′f' von ff gilt f′(x)=−110⋅(x2−x−3)⋅exf'(x) = -\frac{1}{10} \cdot (x^2 - x - 3) \cdot \mathrm{e}^x.

a

Geben Sie die Nullstellen von ff an und berechnen Sie die Koordinaten des Hochpunkts des Graphen von ff.

c

Eine der Tangenten an den Graphen von ff verläuft durch den Punkt (0∣12)(0\mid \frac{1}{2}). Zeichnen Sie diese Tangente in die Abbildung 1 ein und geben Sie eine Gleichung der eingezeichneten Gerade an.

d

Berechnen Sie die Größe des Steigungswinkels des Graphen von ff im Koordinatenursprung.

Aufgabenstellung: Aufgabe WTR 2 · Aufgabe 1 - Differentialrechnung: Tangent… · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (WTR) 2020

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a Geben Sie die Nullstellen von f an

Lösung: 00 und 33

berechnen Sie die Koordinaten des Hochpunkts des Graphen von f (xx-Koordinate)

Lösung: 1+132≈2,3\frac{1+\sqrt{13}}{2} \approx 2{,}3

berechnen Sie die Koordinaten des Hochpunkts des Graphen von f (yy-Koordinate)

Lösung: f(1+132)≈1,6f\left(\frac{1+\sqrt{13}}{2}\right) \approx 1{,}6

c Zeichnen Sie diese Tangente in die Abbildung 1 ein

Lösung: Tangente verläuft durch (0∣0,5)(0\mid 0{,}5) und berührt den Graphen von ff bei x=2x=2 mit y=1,5y=1{,}5.

und geben Sie eine Gleichung der eingezeichneten Gerade an.

Lösung: y=12x+12y = \frac{1}{2}x + \frac{1}{2}

d Berechnen Sie die Größe des Steigungswinkels des Graphen von f im Koordinatenursprung.

Lösung: 16,7∘16{,}7^\circ

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