Aufgabe A3 - 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)}.

Gegeben ist eine auf R\mathbb{R} definierte ganzrationale Funktion ff, die nicht linear ist, mit der ersten Ableitung f′f' und der zweiten Ableitung 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 besitzt. [2 Punkte]

(2)

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

Aufgabenstellung: Aufgabe A3 - Teilaufgabe c · Abitur NRW Mathematik LK · Haupttermin · GTR 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Begründen Sie, dass f mindestens den Grad 3 besitzt.

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 einen möglichen Verlauf des Graphen von f in Abbildung 1.

Lösung: Mögliche Lösung: Der Graph von ff schneidet die xx-Achse bei x1x_1, hat bei x2x_2 einen Hochpunkt mit waagerechter Tangente (f′(x2)=0f'(x_2)=0) und bei x3x_3 einen Wendepunkt mit minimaler Steigung (Rechts-in-Links-Wendepunkt).

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