Schnittpunkt mit der y-Achse

  • Gegeben ist die in \(\mathbb R\) definierte Funktion \(f \colon x \mapsto 2e^{-\frac{1}{8}x^2}\). Abbildung 1 zeigt den Graphen \(G_f\) von \(f\), der die \(x\)-Achse als waagrechte Asymptote besitzt.

    Abbildung 1 Analysis 1 Prüfungsteil B Mathematik Abitur Bayern 2023Abb. 1

    Berechnen Sie die Koordinaten des Schnittpunkts von \(G_f\) mit der \(y\)-Achse und weisen Sie rechnerisch nach, dass \(G_f\) symmetrisch bezüglich der \(y\)-Achse ist.

    (2 BE) 

  • Abbildung 2 zeigt ein Haus mit einer Dachgaube, deren Vorderseite schematisch in Abbildung 3 dargestellt ist. Die Vorderseite wird modellhaft durch das Flächenstück beschrieben, das der Graph \(G_f\) der Funktion \(f\) aus Aufgabe 1, die \(x\)-Achse und die Geraden mit den Gleichungen \(x = -4\) und \(x = 4\) einschließen. Dabei entspricht eine Längeneinheit im Koordinatensystem einem Meter in der Realität.

    Abbildung 2 Analysis 1 Prüfungsteil B Mathematik Abitur Bayern 2023Abb. 2

    Abbildung 3 Analysis 1 Prüfungsteil B Mathematik Abitur Bayern 2023Abb. 3

    Geben Sie die Breite und Höhe der Vorderseite der Dachgaube an.

    (2 BE) 

  • Gegeben ist die Funktion \(f \colon x \mapsto \displaystyle \frac{2e^x}{e^x + 9}\) mit Definitionsbereich \(\mathbb R\). Abbildung 2 zeigt den Graphen \(G_f\) von \(f\,\).

    Abbildung 2: Graph von fAbb. 2

    Zeigen Sie rechnerisch, dass \(G_f\) genau einen Achsenschnittpunkt \(S\) besitzt, und geben Sie die Koordinaten von \(S\) an.

    (2 BE)

  • Gegeben ist die Schar der Funktionen \(f_a : x \mapsto 6 \cdot e^{-0{,}5x} - a \cdot x\) mit \(a \in \mathbb R^+\) und Definitionsmenge \(\mathbb R\).

     

    Weisen Sie nach, dass die Graphen aller Funktionen der Schar die \(y\)-Achse im selben Punkt schneiden und in \(\mathbb R\) streng monoton fallend sind. Zeigen Sie, dass \(\lim \limits_{x \, \to \, +\infty} f_a(x) = -\infty\) gilt.

    (5 BE)

  • Geben Sie für die Funktion \(f\) mit \(f(x) = \ln (2013 - x)\) den maximalen Definitionsbereich \(D\), das Verhalten von \(f\) an den Grenzen von \(D\) sowie die Schnittpunkte des Graphen von \(f\) mit den Koordinatenachsen an.

    (5 BE)

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