Aufgabe 4: Anwendung - Schmerzmittel im Blut
Hier wird's richtig spannend, weil Mathe plötzlich medizinisch relevant wird! Die Funktion p(t)=34t⋅e−0.5t beschreibt, wie sich die Wirkstoffkonzentration eines Schmerzmittels über 14 Stunden im Blut verändert.
Teil a) ist wieder klassische Ableitungsrechnung mit der Produktregel, plus du berechnest konkrete Werte. Das Maximum der Konzentration findest du durch p′(t)=0 - medizinisch gesehen der Moment der höchsten Wirkung.
In Teil b) geht's um Wendepunkte und Steigungsverhalten. Der Zeitpunkt der "schnellsten Abnahme" ist der Wendepunkt nach dem Maximum. Der Differenzenquotient 6−4p(6)−p(4) gibt dir die durchschnittliche Änderungsrate zwischen Stunde 4 und 6 an.
Teil c) führt das medizinische Konzept AUC ("Area Under the Curve") ein. Das ist einfach das Integral von 0 bis 14 - mathematisch die Fläche unter der Kurve, medizinisch ein Maß für die Gesamtbelastung des Körpers.
Praxis-Bezug: Solche Modelle helfen Ärzten zu verstehen, wann Schmerzmittel am stärksten wirken und wie lange sie im Körper bleiben.