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Serlo-Content · Eigenes Frontend

/mathe/126995/aufgabengruppe

Wir laden die Inhalte direkt von der Serlo API und rendern sie mit unserem UI.

Aufgabengruppe

/mathe/126995/aufgabengruppe

/mathe/126995/aufgabengruppe

Aufgabengruppe

Gib für folgende Funktionen die maximale Definitionsmenge an .

Aufgabe 1

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Setze den Nenner gleich 0.

Umformung: +5

Umformung: :2

Aufgabe 2

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Setze den Nenner gleich 0.

ausklammern.

Ein Produkt wird , wenn einer der Faktoren ist.

Setze die Klammer gleich .

Gleichungsumformung

Umformung: +2

Die Nullstellen des Nenners müssen aus dem Definitionsbereich ausgeschlossen werden.

Aufgabe 3

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Definitionslücke(n) berechnen, indem man ausrechnet, für welche(s) der Nenner den Wert ergibt.

Die Betrachtung der Diskriminanten ergibt

. Also besitzt der Nenner genau eine Nullstelle.

Aufgabe 4

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Nenner gleich 0 setzen.

Umformung: +1

Umformung: \cdot100

Umformung: \sqrt{ }

Aufgabe 5

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Bedingung "Radikand größer gleich 0" ausnutzen.

Umformung: -4

Alle Terme mit auf eine Seite, alle ohne auf die andere.

Umformung: :7

alleine stehen lassen.

Aufgabe 6

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Prüfen, wann der Radikand 0 ist.

Nullstellenbestimmung

Die Nullstellen einer Funktion sind die -Werte, für die wird.

mit dem Satz von Vieta:

Gleichungsumformung

Faktorenzerlegung (mit dem Satz von Vieta).

Nullstellen ablesen.

mit der Mitternachtsformel:
Gleichungsumformung

Abschnitte bestimmen, in denen der Radikand kleiner als 0 ist

Da der Graph der Funktion eine nach oben geöffnete Parabel ist (Koeffizient der höchsten -Potenz ist positiv), nimmt im Intervall negative Werte an.

Folglich ist auf nicht definiert.

Aufgabe 7

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Umformung: :17

Prüfe, wann kleiner als Null wird.

Das Intervall muss man also ausschließen. Den Rest der Funktion, also , muss man nicht überprüfen, da er ein Polynom ist.

Aufgabe 8

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Gleichungsumformung

Prüfe, wann der Radikand kleiner als Null wird.

Das Polynom kann man nach dem Satz von Vieta in das angegebene Produkt umwandeln.

Eine andere Möglichkeit ist, die Nullstellen mit Hilfe der Mitternachtsformel zu ermitteln und dann das Polynom als Produkt der zwei Klammern zu schreiben.

Lösen mit der Mitternachtsformel

Wir lösen die Gleichung mit der Mitternachtsformel:

Gleichungsumformung

einsetzen

Die Lösungen sind und . Jetzt kann der Term auf der linken Seite in Faktoren geschrieben werden:

Fallunterscheidung:

1.

Man betrachtet zuerst die Möglichkeit, dass der erste Faktor negativ und der zweite Faktor positiv ist.

Der zweite Fall ist die Umkehrung: wird positiv, während negativ wird.

2.

Da nicht größer als und gleichzeitig kleiner als sein kann, gilt nur der erste Fall. Das heißt: ist kleiner als Null genau dann, wenn zwischen und liegt. Dieses Intervall muss man also ausschließen.

Wurzelfunktion
Aufgabe 9

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Prüfe, wann das Argument kleiner oder gleich Null wird.

Das Intervall muss man also aus dem Definitionsbereich ausschließen.

Aufgabe 10

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Vorüberlegung

Die Funktion ist genau für diejenigen definiert, für die positiv ist.

Nullstellen von

Die Betrachtung der Diskriminante von ergibt hier, dass genau eine Nullstelle besitzt.

Da der Graph der Funktion eine nach unten geöffnete Parabel (negativer Koeffizient vor höchster x-Potenz) mit Scheitel auf der x-Achse ist, nimmt keine positiven Werte an.

Interpretation

Da keine positiven Werte annnimmt, gilt nach der Vorüberlegung:

,also die leere Menge.

Aufgabe 11

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Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Prüfe, wann kleiner oder gleich Null wird.

Die erste Fallunterscheidung wird gemacht, um die zwei Fälle zu unterscheiden, bei denen das Produkt kleiner oder gleich Null wird.

  • Erster Faktor kleinergleich Null, zweiter Faktor größergleich Null.

Fallunterscheidung:

Hier taucht ein Betrag auf, dessen Auflösung in der zweiten Fallunterscheidung passiert:

Dass kleinergleich Null und gleichzeitig größergleich ist, ist unmöglich.

Es bleibt, dass das Produkt kleiner oder gleich Null wird, wenn kleiner oder gleich ist.

  • Erster Faktor größergleich Null, zweiter Faktor kleinergleich Null.

Auch hier taucht ein Betrag auf, dessen Auflösung in der zweiten Fallunterscheidung passiert:

Das Produkt wird kleinergleich Null, wenn zwischen und liegt und gleichzeitig größergleich Null ist.

Zusammenfassend

Man muss ausschließen:

Somit ergibt sich folgender Definitionsbereich:

Aufgabe 12

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Voraussetzung
Defeinitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Man verwendet:

Der Nenner (also ) darf nicht werden.

Hier setzt man an.

gilt genau für alle

Also gilt:

Geogebra File: https://assets.serlo.org/legacy/6296_ohh910loxm.xml
Aufgabe 13

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Der Nenner () darf nicht werden.

Der gewöhnliche Cosinus wird genau dann , wenn gilt. Daher gilt genau dann, wenn gilt.

Aufgabe 14

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Der Nenner () darf nicht werden.

Nun überlegt man sich, für welche der Nenner wird.

Also gilt:

Aufgabe 15

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Vorüberlegung

Die Funktion ist genau für diejenigen definiert, für die der Radikand positiv ist.

Nullstellen von

Mitternachtsformel

Für die Diskriminante gilt: 1 Lösung

Interpretation

Da der Graph der Funktion unter der Wurzel eine nach oben geöffnete Parabel (positives Vorzeichen vor der höchsten Potenz ) ist, deren Scheitel auf der x-Achse liegt, ist sie für alle positiv.Nach der Vorüberlegung gilt damit für den Definitionsbereich von :

Aufgabe 16

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Vorüberlegung

Die Funktion ist genau für diejenigen definiert, für die (Definitionsbereich des Logarithmus) und gilt.

Nullstellen von

zwei Nullstellen und

Zunächst faktorisiert man .

Daraufhin kann man die Nullstellen ablesen.

Da der Graph der Funktion eine nach oben geöffnete Parabel (positives Vorzeichen vor der höchsten Potenz) ist, nimmt für alle positive Werte an.

Nullstellen von

Die Nullstelle der linearen Funktion lässt sich durch einfaches Auflösen nach bestimmen.

Da der Graph der Funktion eine Gerade mit positiver Steigung ist, nimmt für alle positive Werte an.

Interpretation

Da die Bedingungen an und aus der Vorüberlegung genau für alle UND erfüllt sind, gilt:

Aufgabe 17

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Der Nenner () darf nicht werden.

Nun überlegt man sich, für welche der Nenner wird.

Also gilt:

Aufgabe 18

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Lösung
Voraussetzung
Definitionsbereich
Strategie

Schritte

Der Definitionsbereich ist die Menge von Zahlen, die man in eine Funktion einsetzen darf.

Der Nenner () darf nicht werden.

Du kannst die Gleichung umformen. Bringe durch Addition auf die andere Seite.

Nun überlegst du dir, für welche Werte der Sinus wird.

Da du nach den -Werten suchst, musst du noch mit addieren.

Also gilt: