Aufgabe 1 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (WTR) 2024

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung GK · Teil B · Analysis (WTR) (2024)

Aufgabenstellung

Gegeben ist die in R\mathbb{R} definierte Funktion ff mit f(x)=31000⋅x4−8100⋅x3+610⋅x2f(x) = \frac{3}{1000} \cdot x^4 - \frac{8}{100} \cdot x^3 + \frac{6}{10} \cdot x^2.

Abbildung 1 zeigt den Graphen von ff sowie den Punkt P(0∣−58)P\left(0 \mid -\frac{5}{8}\right).

a

Geben Sie die Koordinaten des Tiefpunkts des Graphen von ff an. Zeigen Sie rechnerisch, dass der Graph von ff keine weiteren Extrempunkte besitzt.

( |)

b

Die Tangente an den Graphen von ff im Punkt (5∣f(5))(5 \mid f(5)) wird mit tt bezeichnet. Ermitteln Sie eine Gleichung von tt.

y=y =

c

Skizzieren Sie in Abbildung 1 zwei von tt verschiedene Tangenten an den Graphen von ff, die die y-Achse im Punkt PP schneiden und deren Steigungen unterschiedliche Vorzeichen haben.

Aufgabenstellung: Aufgabe 1 - Differentialrechnung · Abitur NRW Mathematik GK · Teil B · Analysis (WTR) 2024

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a) Geben Sie die Koordinaten des Tiefpunkts des Graphen von f an (x-Koordinate).

Lösung: 0

a) Geben Sie die Koordinaten des Tiefpunkts des Graphen von f an (y-Koordinate).

Lösung: 0

a) Zeigen Sie rechnerisch, dass der Graph von f keine weiteren Extrempunkte besitzt.

Lösung: f′(x)=121000x3−24100x2+1210x=0⇔x(x−10)2=0f'(x) = \frac{12}{1000}x^3 - \frac{24}{100}x^2 + \frac{12}{10}x = 0 \Leftrightarrow x(x-10)^2 = 0

b) Ermitteln Sie eine Gleichung von t.

Lösung: y=32x−58y = \frac{3}{2}x - \frac{5}{8}

c) Skizzieren Sie in Abbildung 1 zwei von t verschiedene Tangenten an den Graphen von f, die die y-Achse im Punkt P schneiden und deren Steigungen unterschiedliche Vorzeichen haben.

Lösung:

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