Aufgabe Gruppe 1 - Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analysis 2023

Thema: Graphen von f, f′ und F deuten · Aus der Prüfung LK · Teil A · Analysis (2023)

Aufgabenstellung

Die Abbildung zeigt den Graphen einer in R\mathbb{R} definierten Funktion ff.

Eine in R\mathbb{R} definierte ganzrationale, nicht lineare Funktion ff mit erster Ableitungsfunktion f′f' und zweiter Ableitungsfunktion f′′f'' hat folgende 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.

Die Abbildung zeigt die Positionen von x1x_1, x2x_2 und x3x_3.

a

Begründen Sie, dass der Grad von ff mindestens 3 ist. [2 BE]

b

Skizzieren Sie in der Abbildung einen möglichen Graphen von ff. [3 BE]

Ihre Abgabe wurde gespeichert. Vergleichen Sie Ihre Begründung und Skizze mit der Musterlösung.

Aufgabenstellung: Aufgabe Gruppe 1 - Aufgabe 1 · Abitur NRW Mathematik LK · Teil A · Analysis 2023

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

a Begründen Sie, dass der Grad von f mindestens 3 ist.

Lösung: Da f′f' an der Stelle x3x_3 ein Minimum hat, ist der Grad von f′f' mindestens 2 und damit der Grad von ff mindestens 3.

b Skizzieren Sie in der Abbildung einen möglichen Graphen von f.

Lösung: Möglicher Graph von ff: - Nullstelle bei x1x_1 - Lokales Extremum (hier Hochpunkt) bei x2x_2, da f′(x2)=0f'(x_2) = 0 und f′′(x2)≠0f''(x_2) \neq 0 - Wendepunkt bei x3x_3, da f′f' dort ein Minimum hat (also f′′(x3)=0f''(x_3) = 0 mit Vorzeichenwechsel von Minus nach Plus für f′′f'')

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