SMART Sammlung mathematischer Aufgaben als Hypertext mit TEX ...
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Lösung: (a) A0 = 2 −2 = 2 1.5 Berechnung von Flächeninhalten 2 f(x)dx = 2 (4−x 2 )dx = 4x− x3 3 2 0 0 = 32 3 (b) NS von f: x1 = √ 4−a, x2 = −x1 A1 = 2 0 x1 −x1 f(x)dx−2ax1 = 2 4x1 − x3 1 −2ax1 = 2(4−a)x1 − 3 2 3 x31 = = 2(4−a) 3 2 − 2 3 (4−a)3 2 = 4 3 (4−a)3 2 A1 = A0 2 =⇒ 4 3 (4−a)3 2 = 16 3 −2 a = 4− 3√ 16 ≈ 1,48 =⇒ (4−a) 3 2 = 4 3. Die Funktionen f und g mit f(x) = 4 und g(x) = 5 − x schließen ein endliches x Flächenstück mit dem Inhalt A ein. Zeichne die Grafen der beiden Funktionen und berechne A. Lösung: Schnittpunkte: f(x) = g(x) =⇒ x 2 −5x = −4 =⇒ x1 = 1, x2 = 4 A = 4 1 |g(x)−f(x)| = 5x− x2 2 −4lnx 4 = 1 15 −8ln2 ≈ 1,95 2 26 y 3 2 1 0 A1 1 x1 2 x
−4 −3 1.5 Berechnung von Flächeninhalten −2 −1 y 5 4 3 2 1 −1 −2 1 f 2 g 3 4 5 6 x 4. Gegeben ist die Funktion f : x → √ 6−x in ihrem maximalen Definitionsbereich Df. (a) Geben Sie Df an und begründen Sie, dass f umkehrbar ist. (b) Geben Sie den Definitions- und Wertebereich der Umkehrfunktion an, und bestimmen Sie den Term der Umkehrfunktion. Zeichnen Sie die Graphen von f und f −1 in ein gemeinsames Koordinatensystem. (c) Berechnen Sie die Koordinaten des Punktes, in dem sich die beiden Graphen schneiden, sowie denInhalt des,,herzförmigen” Flächenstücks, dasvondenGraphen vonf undf −1 sowie denKoordinatenachsen imI. Quadranteneingeschlossen wird. Quelle: Handreichung für den Mathematikunterricht am Gymnasium, Das Abitur im Fach Mathematik am achtjährigen Gymnasium, Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung Abteilung Gymnasium, August 2008, www.isb.bayern.de Lösung: (a) f ′ (x) = − 1 2 √ < 0, also streng monoton fallend und damit umkehrbar 6−x (b) D f −1 = Wf = [0;∞[, W f −1 = Df =]−∞;6], f −1 (x) = 6−x 2 27
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- Seite 41 und 42: 2. Krümmung 2.4 Krümmungsverhalte
- Seite 43 und 44: 2.4 Krümmungsverhalten und Wendepu
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- Seite 61 und 62: Lösung: (a) f(x) = (b) f ′ (x)dx
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- Seite 67 und 68: 2.6 Kurvendiskussion f ′′ (x22)
- Seite 69 und 70: 2.6 Kurvendiskussion f ′ (x) = 0
- Seite 71 und 72: 2.6 Kurvendiskussion auf Nullstelle
- Seite 73 und 74: 13. Gegeben ist die Funktion 2.6 Ku
- Seite 75 und 76: 2.6 Kurvendiskussion (b) Berechnen
Lösung: (a)<br />
A0 =<br />
2<br />
−2<br />
= 2<br />
1.5 Berechnung von Flächeninhalten<br />
2<br />
f(x)dx = 2 (4−x 2 )dx =<br />
<br />
4x− x3<br />
3<br />
2<br />
0<br />
0<br />
= 32<br />
3<br />
(b) NS von f: x1 = √ 4−a, x2 = −x1<br />
<br />
A1 = 2<br />
0<br />
x1<br />
−x1<br />
<br />
f(x)dx−2ax1 = 2 4x1 − x3 <br />
1<br />
−2ax1 = 2(4−a)x1 −<br />
3<br />
2<br />
3 x31 =<br />
= 2(4−a) 3<br />
2 − 2<br />
3 (4−a)3 2 = 4<br />
3 (4−a)3 2<br />
A1 = A0<br />
2<br />
=⇒ 4<br />
3 (4−a)3 2 = 16<br />
3<br />
−2<br />
a = 4− 3√ 16 ≈ 1,48<br />
=⇒ (4−a) 3<br />
2 = 4<br />
3. Die Funktionen f und g <strong>mit</strong> f(x) = 4 und g(x) = 5 − x schließen ein endliches<br />
x<br />
Flächenstück <strong>mit</strong> dem Inhalt A ein. Zeichne die Grafen der beiden Funktionen und<br />
berechne A.<br />
Lösung: Schnittpunkte: f(x) = g(x) =⇒ x 2 −5x = −4 =⇒ x1 = 1, x2 = 4<br />
A =<br />
4<br />
1<br />
|g(x)−f(x)| =<br />
<br />
5x− x2<br />
2 −4lnx<br />
4 =<br />
1<br />
15<br />
−8ln2 ≈ 1,95<br />
2<br />
26<br />
y<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
A1<br />
1<br />
x1<br />
2<br />
x