Klataza 🧮 Math
Unit 31 · Ganze Aufgaben 1 und 2
⛰️ Kurvendiskussion
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Aufgabe 1: Kurvendiskussion
Gegeben ist f(x) = −x³ − 6x² − 9x − 5.
- a) Bilde die erste Ableitung.
- b) Berechne die Stellen mit waagrechter Tangente.
- c) Gib den Hochpunkt an.
- d) Gib den Tiefpunkt an.
- e) Gib den Wendepunkt an.
- f) Wo ist f streng monoton fallend?☐ ]−∞; −3] und [−1; ∞[ ☐ [−3; −1]
- g) Steigung der Wendetangente?
Aufgabe 2: Änderungsrate: Wurf nach oben
Ein Ball wird nach oben geworfen. Seine Höhe (in m) nach t Sekunden ist h(t) = −4,9t² + 22t.
- a) Mittlere Geschwindigkeit zwischen t = 1 und t = 2 (m/s)?
- b) Momentane Geschwindigkeit bei t = 1 (m/s)?
- c) Wann erreicht der Ball den höchsten Punkt (s)?
- d) Welche Höhe erreicht er maximal (m)?
- e) Tangente an den Graphen bei t = 1: y = mt + b
Lösungen
Aufgabe 1
- a) −3x² − 12x − 9
Potenzregel: (xⁿ)' = n·xⁿ⁻¹, Konstanten fallen weg · f'(x) = −3x² − 12x − 9 - b) −3; −1
f'(x) = 0: −3x² − 12x − 9 = 0 · Durch −3 teilen: x² + 4x + 3 = 0 · x = −3 oder x = −1 - c) x = −1, y = −1
f''(x) = −6x − 12 · f''(−1) = −6 < 0 ⇒ Hochpunkt · y = f(−1) = −1 · H(−1 | −1) - d) x = −3, y = −5
f''(−3) = 6 > 0 ⇒ Tiefpunkt · T(−3 | −5) - e) x = −2, y = −3
f''(x) = 0: −6x − 12 = 0 ⇒ x = −2 · f(−2) = −3 · W(−2 | −3) – genau in der Mitte zwischen H und T - f) ]−∞; −3] und [−1; ∞[
f' hat die Nullstellen −3 und −1. · f' ist eine nach unten geöffnete Parabel: außerhalb der Nullstellen negativ ⇒ dort fällt f. - g) 3
m = f'(−2) = 3
Aufgabe 2
- a) 7,3
Differenzenquotient: (h(t₂) − h(t₁)) / (t₂ − t₁) · = (24,4 − 17,1) / (2 − 1) = 7,3 - b) 12,2
h'(t) = −9,8t + 22 · h'(1) = 12,2 - c) 2,24
h'(t) = 0: −9,8t + 22 = 0 · t = 2,24 - d) 24,69
h(2,24) ≈ 24,69 - e) m = 12,2, b = 4,9
m = h'(1) = 12,2 · b = h(1) − m·1 = 17,1 − 12,2 = 4,9