Aufgabe WTR 2 - 1 - Differentialrechnung: Tangenten, Extr… · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (WTR) 2022

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung GK · Teil B · Analysis (WTR) (2022)

Aufgabenstellung

Gegeben ist die in R\mathbb{R} definierte Funktion ff mit f(x)=(x+2)⋅e−xf(x) = (x + 2) \cdot \mathrm{e}^{-x}. Für die erste Ableitungsfunktion von ff gilt f′(x)=−(x+1)⋅e−xf'(x) = -(x + 1) \cdot \mathrm{e}^{-x}.

a)

Geben Sie die Koordinaten der Schnittpunkte des Graphen von ff mit den Koordinatenachsen an. Begründen Sie, dass der Graph von ff einen Hochpunkt hat, und geben Sie die Koordinaten dieses Hochpunkts an.

d)

Die Tangente an den Graphen von ff im Punkt (0∣f(0))(0|f(0)) schließt mit den Koordinatenachsen ein Dreieck ein. Berechnen Sie den Umfang dieses Dreiecks und geben Sie die Koordinaten des Punkts an, der von allen Eckpunkten des Dreiecks den gleichen Abstand hat.

Aufgabenstellung: Aufgabe WTR 2 - 1 - Differentialrechnung: Tangenten, Extr… · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (WTR) 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Schnittpunkt mit der x-Achse

Lösung: (−2∣0)(-2|0)

Schnittpunkt mit der y-Achse

Lösung: (0∣2)(0|2)

Begründung für den Hochpunkt

Lösung: f′(x)=0⇔x=−1f'(x)=0 \Leftrightarrow x=-1, f′(x)>0f'(x)>0 für x<−1x<-1 und f′(x)<0f'(x)<0 für x>−1x>-1

Koordinaten des Hochpunkts

Lösung: (−1∣e)(-1|\mathrm{e})

Berechnen Sie den Umfang dieses Dreiecks

Lösung: 4+84+\sqrt{8} / 4+224+2\sqrt{2} / 6,836{,}83

Koordinaten des Punkts, der von allen Eckpunkten des Dreiecks den gleichen Abstand hat

Lösung: (1∣1)(1|1)

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