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/mathe/316608/aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

Gegeben ist die Funktion durch die Gleichung mit \}.

Der Graph der Funktion heißt .

Die Abbildung zeigt einen Teil von mit seinen beiden Asymptoten.

Graph
Aufgabe 1

Lesen Sie jeweils die Art und die Gleichung der Asymptoten von ab und geben Sie diese an. (2 BE)

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Lösung
Voraussetzung
Asymptote
Strategie
  • Lies die Gleichungen für die beiden senkrechten Asymptoten ab.
Schritte

Lies jeweils die Art und die Gleichung der Asymptoten von ab und gib diese an

Senkrechte Asymptote bei .

Waagerechte Asymptote bei .

Aufgabe 2

Gegeben ist die Funktion g durch die Gleichung mit . Der Graph der Funktion heißt . Zeichnen Sie in die obige Abbildung ein und berechnen Sie die exakten x-Koordinaten der Schnittpunkte der Graphen und .

Teilergebnis:

(5 BE)

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Lösung
Voraussetzung
Schnittpunkte zweier Funktionen berechnen
Strategie

Teil 1

  • Zeichne die Winkelhalbierende in das Koordinatensystem ein.

Teil 2

  • Löse die Gleichung .
Schritte
Eingezeichneter Graph
Eingezeichneter Graph

Löse die Gleichung .

Gleichungsumformung

Umformung: \cdot(1-x)

Löse nach auf.

Löse die Klammer auf.

Umformung: -x-1

Du hast eine quadratische Gleichung erhalten. Diese kannst du nun mit der Mitternachtsformel (abc-Formel) oder pq-Formel lösen.

Hier erfolgt die Lösung mit der pq-Formel.

Gleichungsumformung

Setze und ein.

Fasse zusammen

Die exakten x-Koordinaten der Schnittpunkte der Graphen und sind und .

Aufgabe 3

Gegeben sind die bestimmten Integrale

und

Die Integralwerte können jeweils geometrisch als Flächenmaßzahl eines Flächenstückes im Koordinatensystem der Aufgabe a) interpretiert werden. Kennzeichnen Sie die beiden Flächenstücke in der Zeichnung der Aufgabe a). (3 BE)

Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Flächenberechnung mit Integralen
Strategie
  • Was sind jeweils die Integrationsgrenzen.
  • Welche Fläche wird zwischen welchen Funktionsgraphen eingeschlossen?
Schritte
Die beiden Flächenstücke
Die beiden Flächenstücke

Türkisfarbige Fläche entspricht dem .

Grüne Fläche entspricht dem .

Anmerkung: Die Zahlenwerte der beiden Flächeninhalte sind in der Aufgabenstellung nicht gefordert.

Aufgabe 4

Die reelle Funktion besitzt den maximalen Definitionsbereich . Der Graph der Funktion heißt . Der Graph ist punktsymmetrisch zum Ursprung des Koordinatensystems. (Nachweis nicht erforderlich!).

1) Ermitteln Sie mithilfe von das Verhalten der Funktionswerte von bei Annäherung an die Ränder von . Geben Sie die Gleichungen aller Asymptoten von an. (4 BE)

2) Bestätigen Sie rechnerisch, dass keine relativen Extrempunkte besitzt.

mögliches Teilergebnis:

3) Zeichnen Sie mit seinen Asymptoten in das Koordinatensystem von Aufgabe a) ein.

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Lösung
Voraussetzung
Asymptote
Strategie

Teil 1

  • Wie verhält sich bei Annäherung an die Stellen und ?
  • Schließe daraus, wie sich verhält.

  • An den Stellen und ist nicht definiert.
  • Was folgt daraus für die Asymptoten?

Teil 2

Teil 3

  • Erstelle eine Wertetabelle. Der Graph ist punktsymmetrisch zum Ursprung des Koordinatensystems. Es reicht nur negative x-Werte zu verwenden. Die positiven Werte können wegen der Punktsymmetrie entsprechend übertragen werden.
  • Zeichne auch die beiden Asymptoten aus Teil 1 mit ein.
Schritte

1) Ermittle mithilfe von das Verhalten der Funktionswerte von bei Annäherung an die Ränder von

Gegeben ist .

Annäherung an den linken Rand von :

Annäherung an den rechten Rand von :

Gib die Gleichungen aller Asymptoten von an

hat zwei senkrechte Asymptoten und .

2) Bestätige rechnerisch, dass keine relativen Extrempunkte besitzt

Beachte beim Ableiten die Quotienten- und Kettenregel.

Die notwendige Bedingung für ein Extremum ist .

ergibt einen Widerspruch, d.h. hat keine relativen Extrempunkte.

3) Zeichne mit seinen Asymptoten in das Koordinatensystem von Aufgabe a) ein

Erstelle eine Wertetabelle. Der Graph ist punktsymmetrisch zum Ursprung des Koordinatensystems. Deshalb reicht es, nur negative x-Werte zu verwenden. Die positiven Werte können wegen der Punktsymmetrie entsprechend übertragen werden.

Übertrage die Punkte in das Koordinatensystem und verbinde sie.

G_h