Aufgabe WTR 2 - 1 - Funktionen und ihre Eigenschaften · Abitur NRW Mathematik LK · Teil B · Analysis (WTR) 2024

Thema: Funktionen und ihre Eigenschaften · Aus der Prüfung LK · Teil B · Analysis (WTR) (2024)

Aufgabenstellung

Gegeben ist die Schar der in R\mathbb{R} definierten Funktionen fa;b:x↦ax3−bxf_{a;b}: x \mapsto ax^3 - bx mit a,b∈R+a, b \in \mathbb{R}^+. Die Abbildung zeigt den Graphen einer der Funktionen der Schar.

Die Funktion der Schar, deren Graph in der Abbildung dargestellt ist, wird mit ff bezeichnet; ihr Funktionsterm ist f(x)=x3−4xf(x) = x^3 - 4x.

a)

Begründen Sie, dass jeder Graph der Schar symmetrisch bezüglich des Koordinatenursprungs ist.

e)

Begründen Sie, dass die folgende Aussage richtig ist:

Ist PP ein beliebiger Punkt auf dem Graphen von ff, so liegt der Mittelpunkt der Verbindungsstrecke von PP und dem Koordinatenursprung auf dem Graphen der in R\mathbb{R} definierten Funktion h:x↦4x3−4xh: x \mapsto 4x^3 - 4x.

Aufgabenstellung: Aufgabe WTR 2 - 1 - Funktionen und ihre Eigenschaften · Abitur NRW Mathematik LK · Teil B · Analysis (WTR) 2024

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a) Begründen Sie, dass jeder Graph der Schar symmetrisch bezüglich des Koordinatenursprungs ist.

Lösung: Der gegebene Term von fa;bf_{a;b} ist ein Polynom mit ausschließlich ungeraden Exponenten von xx.

e) Begründen Sie, dass die folgende Aussage richtig ist: Ist P ein beliebiger Punkt auf dem Graphen von f, so liegt der Mittelpunkt der Verbindungsstrecke von P und dem Koordinatenursprung auf dem Graphen der in IR definierten Funktion h: x -> 4x^3 - 4x.

Lösung: h(x2)=4⋅(x2)3−4⋅x2=12(x3−4x)=12f(x)h\left(\frac{x}{2}\right) = 4\cdot\left(\frac{x}{2}\right)^3 - 4\cdot\frac{x}{2} = \frac{1}{2}(x^3 - 4x) = \frac{1}{2}f(x)

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