Aufgabe A1 b · Abitur NRW Mathematik GK · Haupttermin · CAS 2022

Thema: Integralrechnung: Flächen und Bestände · Aus der Prüfung GK · Haupttermin · CAS (2022)

Aufgabenstellung

Die Funktion gg wird durch die folgende Gleichung festgelegt:

g(x)=13x3−12x2−6x+5,x∈Rg(x) = \frac{1}{3}x^3 - \frac{1}{2}x^2 - 6x + 5, \quad x \in \mathbb{R}

b) Betrachtet werden die Funktionen ff und gg mit den Gleichungen

f(x)=(x−3)⋅ex,x∈R,f(x)=(x-3)\cdot\mathrm{e}^x, \quad x \in \mathbb{R},

g(x)=x−3,x∈R.g(x)=x-3, \quad x \in \mathbb{R}.

In der Abbildung sind die Graphen von ff und gg dargestellt.

(1)

Geben Sie die x-Werte der beiden Punkte an, in denen sich die Graphen von ff und gg schneiden.

(2)

Zeigen Sie, dass D(x)=(4−x)⋅ex+0,5⋅x2−3⋅xD(x)=(4-x)\cdot\mathrm{e}^x+0{,}5\cdot x^2-3\cdot x eine Stammfunktion von dd mit d(x)=g(x)−f(x)=(x−3)−(x−3)⋅exd(x)=g(x)-f(x)=(x-3)-(x-3)\cdot\mathrm{e}^x ist.

(3)

Ermitteln Sie den Inhalt der Fläche, die die Graphen von ff und gg miteinander einschließen.

Aufgabenstellung: Aufgabe A1 b · Abitur NRW Mathematik GK · Haupttermin · CAS 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

(1) Erste Schnittstelle x1x_1

Lösung: 0 / 3

(1) Zweite Schnittstelle x2x_2

Lösung: 3 / 0

(2) Zeigen Sie, dass D(x)=(4−x)⋅ex+0,5⋅x2−3⋅xD(x)=(4-x)\cdot\mathrm{e}^x+0{,}5\cdot x^2-3\cdot x eine Stammfunktion von dd mit d(x)=g(x)−f(x)=(x−3)−(x−3)⋅exd(x)=g(x)-f(x)=(x-3)-(x-3)\cdot\mathrm{e}^x ist.

Lösung: D′(x)=−ex+(4−x)⋅ex+x−3=(x−3)−(x−3)⋅ex=d(x)D'(x) = -\mathrm{e}^x + (4-x)\cdot\mathrm{e}^x + x - 3 = (x-3) - (x-3)\cdot\mathrm{e}^x = d(x)

(3) Ermitteln Sie den Inhalt der Fläche, die die Graphen von ff und gg miteinander einschließen.

Lösung: e3−8,5\mathrm{e}^3 - 8{,}5 / 11,5911{,}59

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