Aufgabe A2 - Aufgabe b · Abitur NRW Mathematik GK · Haupttermin · GTR 2021

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung GK · Haupttermin · GTR (2021)

Aufgabenstellung

Betrachtet wird die auf R\mathbb{R} definierte Funktion ff mit f(x)=x3−xf(x) = x^3 - x.

b) Gegeben ist die Funktion ff mit f(x)=(x+2)⋅e−x+4f(x) = (x + 2) \cdot e^{-x + 4}, x∈Rx \in \mathbb{R}.

Abbildung 2 zeigt den Graphen von ff.

(1)

Es gibt für ff genau eine Extremstelle.

Ermitteln Sie, an welcher Stelle ff ihr Extremum besitzt.

Hinweis: Die hinreichende Bedingung muss nicht nachgewiesen werden.

(2)

Skizzieren Sie den Graphen der Ableitungsfunktion von ff in Abbildung 2.

Hinweis: Auf die genauen y-Werte kommt es dabei nicht an.

[3 + 2 Punkte]

Aufgabenstellung: Aufgabe A2 - Aufgabe b · Abitur NRW Mathematik GK · Haupttermin · GTR 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Ermitteln Sie, an welcher Stelle f ihr Extremum besitzt.

Lösung: -1

(2) Skizzieren Sie den Graphen der Ableitungsfunktion von f in Abbildung 2.

Lösung: Der Graph von f′f' hat an der Extremstelle von ff (x=−1x = -1) eine Nullstelle mit Vorzeichenwechsel von ++ nach −-. Für x<−1x < -1 ist f′(x)>0f'(x) > 0, für x>−1x > -1 ist f′(x)<0f'(x) < 0 und nähert sich für x→∞x \to \infty asymptotisch von unten der xx-Achse.

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