GS 22.05.2010 m10_13nta1_lsg.xmcd

Abschlussaufgabe 2010 - 13 Nichttechnik - A I - Lösung

Teilaufgabe 1.0

Gegeben ist die Funktion in der maximalen Definitionsmenge IR .

Teilaufgabe 1.1 (8 BE)

Bestimmen Sie und die Nullstelle von f und geben Sie Art der Definitionslücken von f an.

Nennerpolynom:

Nennernullstellen:

Definitionsmenge:

D = IR \ { 1 ; }

Zählerpolynom:

Zählernullstellen:

nicht definiert

Nullstelle:

N(0/0)

Art der Def.lücken:

stetig behebbare Def.lücke

Postelle 1.Ordnung

Teilaufgabe 1.2 (4 BE)

Zeigen Sie, dass die Funktion mit \ {1,5} die stetige Fortsetzung von f ist,

und ermitteln Sie die Intervalle, für die gilt: bzw. .

Term x

neg.

pos.

pos.

Term

neg.

neg.

pos.

Bruchterm f_(x)

pos.

neg.

pos

Polstelle

Teilaufgabe 1.3 (5 BE)

Geben Sie die Gleichungen aller Asymptoten des Graphen von an, zeichnen Sie die Asymptoten

in ein Koordinatensystem und skizzieren Sie mithilfe der bisherigen Ergebnisse den Graphen

von in das Koordinatensystem.

vertikale Asymptote mit VZW

horizontale Asymptote Asymptote

Teilaufgabe 1.4 (5 BE)

Zeigen Sie, dass sich der Term von in der Form darstellen lässt und be-

rechnen Sie die Maßzahl des Flächeninhalts der Fläche, die von der y-Achse, den Geraden

und und begrenzt wird.

Polynomdivision:

Stammfunktion:

Teilaufgabe 2.0

Nun ist die Funktion in der maximalen Definitionsmenge IR gegeben.

Ihr Graph ist .

Teilaufgabe 2.1 (2 BE)

Begründen Sie gegebenenfalls unter Verwendung von Aufgabe 1.2, dass gilt: \ [ 0 ; 1,5 ]

D = ] ; 0 [ ] 1.5 ; [

D = IR \ [ 0 ; 1.5 ]

Teilaufgabe 2.2 (4 BE)

Untersuchen Sie das Verhalten von g an den Rändern von .

l. H.

Ebenso:

0+

Teilaufgabe 2.3 (4 BE)

Geben Sie die Gleichungen aller Asymptoten von an und berechnen Sie die Nullstelle von g.

horizontale Asymptote:

vertikale Asymptote:

vertikale Asymptote:

Nullstelle:

N (3/0)

Teilaufgabe 2.4 (7 BE)

Bestimmen Sie die maximalen Monotonieintervalle von .

(Zur Kontrolle:

Ableitung:

Nennerfunktion:

Zähler

neg.

neg.

Nenner:

pos

pos.

g'(x)

neg.

nicht

definiert

neg.

Graph Gg

smf

smf

Pol

Pol

Teilaufgabe 3.0

Für die erprobung eines neuen Medikaments wird im Labor die Entwicklung einer Pilzkultur in einer

Nährlösung unter dem Einfluss des Medikaments beobachtet. Man stellt fest, dass sich die Anzahl N

der Pilze in Abhängigkeit von der Zeit t in Stunden (h) durch folgende mathematische Funktion

näherungsweise beschreiben lässt:

mit

Dabei bedeutet die anfänglich vorhandene Anzahl an Pilzen.

Für die Rechnungen kann auf die Verwendung von Benennungen verzichtet werden.

Teilaufgabe 3.1 (2 BE)

Die erste Zählung ergibt nach 30 Minuten 1745 Pilze. Bestimmen Sie damit die Anfangszahl .

(Ergebnis: )

Teilaufgabe 3.2 (5 BE)

Berechnen Sie den Zeitpunkt, an dem die maximale Anzahl von Pilzen vorhanden ist und bestimmen

Sie diese maximale Anzahl.

(Zur Kontrolle: )

Funktionsterm:

Ableitung:

Hor. Tangenten:

Faktorfunktion:

Graph von h ist eine fallende Gerade, Vorzeichenwechsel von Plus nach Minus, d.h. das Extremum

ist ein rel. Maximum.

Teilaufgabe 3.3 (6 BE)

Berechnen Sie den Zeitpunkt , an dem die Kultur am stärksten wächst und den Zeitpunkt , an

dem die Kultur am stärksten abnimmt und geben Sie die Bedeutung dieser beiden Zeitpunkte für den

Graphen dieser beiden Zeitpunkte für den Graphen der Funktion N an.

2. Ableitung:

Wendepunkte:

Krümmungsverhalten:

stärkster Anstieg

bei

stärkste Abnahme

bei

N''

pos.

neg.

pos.

Die beiden Zeitpunkte

sind die Wendepunkte

des Graphen der

Funktion N(t).

Graph von N

links-

gekrümmt

rechts-

gekrümmt

links-

gekrümmt

Graph von N'

sms

smf

sms

Hochpunkt von N'

Tiefpunkt von N'

Teilaufgabe 3.4 (4 BE)

Bestimmen Sie den Zeitpunkt, ab dem die Pilzkultur völlig abgestorben ist, das heißt weniger als ein Pilz

vorhanden ist.

Nullstellen:

keine Lösung

Für den Zeitpunkt ist die Pilzkultur ausgestorben:

Teilaufgabe 3.5 (4 BE)

Skizzieren Sie den Graphen von N unter Berücksichtigung der bisherigen Ergebnisse in ein Koordi-

natensystem.

( Maßstab: 1 cm entspricht 0,5 h; 1cm entspricht 1000 Pilze)

Impressum · Datenschutz