Aufgabe A1 - Teilaufgabe c · Abitur NRW Mathematik LK · Haupttermin · GTR 2023

Thema: Graphen von f, f′ und F deuten · Aus der Prüfung LK · Haupttermin · GTR (2023)

Aufgabenstellung

Gegeben ist die auf R\mathbb{R} definierte Funktion ff mit f(x)=e(x2)f(x)=e^{\left(x^2\right)}.

c) Gegeben ist eine auf R\mathbb{R} definierte, nicht lineare ganzrationale Funktion ff mit der ersten Ableitungsfunktion f′f' und der zweiten Ableitungsfunktion f′′f''. Sie besitzt die folgenden Eigenschaften:

ff hat bei x1x_1 eine Nullstelle.

Es gilt f′(x2)=0f'(x_2) = 0 und f′′(x2)≠0f''(x_2) \neq 0.

f′f' hat ein Minimum an der Stelle x3x_3.

In Abbildung 1 sind die Lagen von x1x_1, x2x_2 und x3x_3 dargestellt.

(1)

Begründen Sie, dass ff mindestens den Grad 3 hat. [2 Punkte]

(2)

Skizzieren Sie in Abbildung 1 einen denkbaren Verlauf des Graphen von ff. [3 Punkte]

Aufgabenstellung: Aufgabe A1 - Teilaufgabe c · Abitur NRW Mathematik LK · Haupttermin · GTR 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Begründen Sie, dass f mindestens vom Grad 3 sein muss.

Lösung: Da f′f' an der Stelle x3x_3 ein Minimum hat [und f′f' nicht konstant sein kann, da ff laut Aufgabenstellung keine lineare Funktion ist], ist der Grad von f′f' mindestens 2 und damit der Grad von ff mindestens 3.

(2) Skizzieren Sie in Abbildung 1 einen denkbaren Verlauf des Graphen von f.

Lösung: Mögliche Lösung: Der Graph schneidet die xx-Achse bei x1x_1, besitzt an der Stelle x2x_2 ein lokales Maximum (waagerechte Tangente) und an der Stelle x3x_3 einen Wendepunkt mit minimaler Steigung.

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