Aufgabe MMS 2 - 2 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (CAS) 2023

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung GK · Teil B · Analysis (CAS) (2023)

Aufgabenstellung

2

Die Abbildung 2 zeigt den vollständigen Längsschnitt einer zweiten Wasserrutschbahn. Ihr Verlauf kann mithilfe der in R\mathbb{R} definierten Funktion hh mit h(x)=35⋅cos⁡(x)−35⋅x+12h(x) = \frac{3}{5} \cdot \cos(x) - \frac{3}{5} \cdot x + 12 beschrieben werden. Eine Längeneinheit im Koordinatensystem entspricht einem Meter in der Wirklichkeit. Die xx-Achse beschreibt die Wasseroberfläche. Die Rutschbahn endet 50 Zentimeter oberhalb der Wasseroberfläche.

b

Die Rutschbahn weist in mehreren Punkten ihre größte Neigung gegenüber der Horizontalen auf. Berechnen Sie diese Neigung in Prozent.

%

c

Der Graph von hh enthält Punkte, in denen die Tangente an den Graphen parallel zur x-Achse verläuft. Weisen Sie nach, dass diese Punkte alle den gleichen Abstand haben.

Aufgabenstellung: Aufgabe MMS 2 - 2 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (CAS) 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

b Die Rutschbahn weist in mehreren Punkten ihre größte Neigung gegenüber der Horizontalen auf. Berechnen Sie diese Neigung in Prozent.

Lösung: 120 %120\,\%

c Der Graph von h enthält Punkte, in denen die Tangente an den Graphen parallel zur x-Achse verläuft. Weisen Sie nach, dass diese Punkte alle den gleichen Abstand haben.

Lösung: Die Punkte haben alle den gleichen Abstand d=4π2+3625π2=2π534≈7,33d = \sqrt{4\pi^2 + \frac{36}{25}\pi^2} = \frac{2\pi}{5}\sqrt{34} \approx 7{,}33.

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