Teil A2 - Aufgabe a · Abitur NRW Mathematik LK · Haupttermin · GTR 2021

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

Aufgabenstellung

a) Betrachtet wird die auf R\mathbb{R} definierte Funktion ff mit f(x)=x4−k⋅x2f(x) = x^4 - k \cdot x^2, wobei für kk eine positive reelle Zahl steht. Abbildung 1 stellt den Graphen von ff dar.

a) Betrachtet wird eine auf R\mathbb{R} definierte Funktion ff mit f(x)=x4−k⋅x2f(x)=x^4-k\cdot x^2, dabei ist kk eine positive reelle Zahl. Der Graph von ff ist in Abbildung 1 dargestellt.

(1)

Zeigen Sie, dass die erste Ableitungsfunktion von ff durch f′(x)=2x⋅(2x2−k)f'(x)=2x\cdot(2x^2-k) gegeben ist.

(2)

Beide Tiefpunkte des Graphen von ff besitzen als y-Koordinate jeweils −1-1. Ermitteln Sie den Wert von kk.

Aufgabenstellung: Teil A2 - Aufgabe a · Abitur NRW Mathematik LK · Haupttermin · GTR 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Zeigen Sie, dass die erste Ableitungsfunktion von ff durch f′(x)=2x⋅(2x2−k)f'(x)=2x\cdot(2x^2-k) gegeben ist.

Lösung: f′(x)=4x3−2kx=2x⋅(2x2−k)f'(x)=4x^3-2kx=2x\cdot(2x^2-k)

(2) Beide Tiefpunkte des Graphen von ff besitzen als y-Koordinate jeweils −1-1. Ermitteln Sie den Wert von kk.

Lösung: k=2k = 2

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