Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 2 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analysis 2019

Thema: Graphen von f, f′ und F deuten · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analysis (2019)

Aufgabenstellung

Gegeben ist die in R∖{0}\mathbb{R} \setminus \{0\} definierte Funktion f ⁣:x↦1−1x2f \colon x \mapsto 1 - \frac{1}{x^2}, die die Nullstellen x1=−1x_1 = -1 und x2=1x_2 = 1 hat. Die Abbildung zeigt den Graphen von ff, der symmetrisch bezüglich der yy-Achse ist. Weiterhin ist die Gerade gg mit der Gleichung y=−3y = -3 gegeben.

Der abgebildete Graph GfG_f stellt eine Funktion ff dar.

a

Einer der folgenden Graphen I, II und III gehört zur ersten Ableitungsfunktion von ff. Geben Sie diesen Graphen an und begründen Sie, dass die beiden anderen Graphen dafür nicht infrage kommen. [3 BE]

b

Die Funktion FF ist eine Stammfunktion von ff. Geben Sie das Monotonieverhalten von FF im Intervall [1;3][1; 3] an. Begründen Sie Ihre Angabe. [2 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabengruppe 1 - Aufgabe 2 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analysis 2019

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a) Einer der folgenden Graphen I, II und III gehört zur ersten Ableitungsfunktion von f. Geben Sie diesen Graphen an

Lösung: Graph I

a) ... und begründen Sie, dass die beiden anderen Graphen dafür nicht infrage kommen.

Lösung: Graph II kommt nicht infrage, da die Extremstellen von f Nullstellen von f' sein müssen. Graph III kommt nicht infrage, da die Steigung des Graphen von f im Punkt (0|f(0)) nicht kleiner als -1 ist.

b) Die Funktion F ist eine Stammfunktion von f. Geben Sie das Monotonieverhalten von F im Intervall [1; 3] an.

Lösung: monoton fallend

b) Begründen Sie Ihre Angabe.

Lösung: Für 1 ≤ x ≤ 3 gilt F'(x) = f(x) ≤ 0. Damit ist F im gegebenen Intervall monoton fallend.

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