Teil A - Teilaufgabe a · Abitur NRW Mathematik LK · Nachtermin · GTR 2022

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung LK · Nachtermin · GTR (2022)

Aufgabenstellung

Aufgabenstellung:

a) Das Umweltbundesamt erfasst in regelmäßigen Abständen, wie hoch die Stickstoffdioxidkonzentration in der Luft ist. In Düsseldorf wurden über zehn Stunden ab 8 Uhr (Beobachtungsbeginn) Messwerte erhoben, die durch die folgende Funktion kk mit

k(t)=0,75t2−8t+60,t∈R, 0≤t≤10k(t) = 0{,}75t^2 - 8t + 60, \quad t \in \mathbb{R}, \ 0 \le t \le 10

beschrieben werden. Dabei steht tt für die seit Beobachtungsbeginn vergangene Zeit in Stunden und k(t)k(t) für die Stickstoffdioxidkonzentration zum Zeitpunkt tt in μg/m3\mu\text{g}/\text{m}^3.

(1)

Bestimmen Sie, wie hoch die Stickstoffdioxidkonzentration um 18 Uhr ist. [1 Punkt]

(2)

Berechnen Sie den Wert des Terms k(10)−k(8)10−8\dfrac{k(10)-k(8)}{10-8} und interpretieren Sie den Wert im Sachzusammenhang. [2 Punkte]

(3)

Berechnen Sie, zu welchem Zeitpunkt die Stickstoffdioxidkonzentration momentan um 4 μg/m34\ \mu\text{g}/\text{m}^3 pro Stunde zunimmt. [2 Punkte]

Aufgabenstellung: Teil A - Teilaufgabe a · Abitur NRW Mathematik LK · Nachtermin · GTR 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Bestimmen Sie, wie hoch die Stickstoffdioxidkonzentration um 18 Uhr ist.

Lösung: 55 µg/m³

(2) Berechnen Sie den Wert des Terms (k(10)-k(8))/(10-8)

Lösung: 5{,}5 µg/(m³·h)

(2) und interpretieren Sie das Ergebnis im Sachzusammenhang.

Lösung: Die Stickstoffdioxidkonzentration nimmt zwischen 16 Uhr und 18 Uhr um durchschnittlich 5,5 µg/m³ pro Stunde zu.

(3) Berechnen Sie, zu welchem Zeitpunkt die Stickstoffdioxidkonzentration momentan um 4 µg/m³ pro Stunde zunimmt.

Lösung: t = 8 / 16 Uhr

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