Aufgabe Gruppe 2 - Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analysis 2025

Thema: Differentialrechnung: Tangenten, Extrem- und Wendepunkte · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analysis (2025)

Aufgabenstellung

Betrachtet werden die in R\mathbb{R} definierten, differenzierbaren Funktionen ff und gg. Für x∈Rx \in \mathbb{R} gilt g(x)=f(x)⋅exg(x) = f(x) \cdot \mathrm{e}^x.

Betrachtet werden die in R\mathbb{R} definierten, differenzierbaren Funktionen ff und gg. Für x∈Rx \in \mathbb{R} gilt g(x)=f(x)⋅exg(x) = f(x) \cdot e^x.

a

Weisen Sie nach, dass die folgende Aussage wahr ist:

Wenn der Graph von gg im Punkt (a∣g(a))(a \mid g(a)) mit a∈Ra \in \mathbb{R} eine waagerechte Tangente besitzt, dann gilt f′(a)=−f(a)f'(a) = -f(a).

b

Die Abbildung stellt den Graphen von ff dar. Zeigen Sie mithilfe der Abbildung, dass der Graph von gg im Punkt (1∣g(1))(1 \mid g(1)) keine waagerechte Tangente besitzt.

Aufgabenstellung: Aufgabe Gruppe 2 - Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analysis 2025

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a Weisen Sie nach, dass die folgende Aussage wahr ist: Wenn der Graph von g im Punkt (a|g(a)) mit a ∈ ℝ eine waagerechte Tangente besitzt, dann gilt f'(a) = -f(a).

Lösung: g′(a)=0⇒f′(a)⋅ea+f(a)⋅ea=0⇒f′(a)⋅ea=−f(a)⋅ea⇒f′(a)=−f(a)g'(a) = 0 \Rightarrow f'(a)\cdot e^a + f(a)\cdot e^a = 0 \Rightarrow f'(a)\cdot e^a = -f(a)\cdot e^a \Rightarrow f'(a) = -f(a)

b Zeigen Sie mithilfe der Abbildung, dass der Graph von g im Punkt (1|g(1)) keine waagerechte Tangente besitzt.

Lösung: Der Abbildung ist zu entnehmen, dass f(1)<0f(1) < 0 und f′(1)<0f'(1) < 0 gilt. In Verbindung mit der Aussage aus Aufgabe a ist die Behauptung gezeigt.

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