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Referat Aufgabenbeispiel zur Kurvendisskusion



mathematik referate

mathematik referate

Aufgabenbeispiel zur Kurvendisskusion

(1) Definitionsbereich

(2) Achsenschnittpunkte

(3) Grenzwerte für x -> + x-> - 

Grenzwertverhalten an den Polstellen

Ableitungen

(6) Extrempunkte

(7) Polynomdivision -> Asymptotengleichung

1.Beispiel : f(x) = (x^2-4)/(x-1)

(1) Definitionsbereich

D(f) = R Bedingung : x-1  0

x-1 = 0  x = 1

Achsenschnittpunkte

Schnittpunkte mit x-Achse

Bedingung : f(x) = 0

x^2-4 = 0  x =   4  x = -2  x = 2 (Auflösen nach x)

oder

x^2-4 = 0  (x+2)(x-2) = 0  x = -2  x = 2 (Binomische Formeln)

=>Sx1 (-2 )  Sx2 (2;0)

Schnittpunkte mit y-Achse

Bedingung : x = 0

f(0) = (0^2-4)/(x-1) = -4/-1 = 4

=>Sy(0;4)

Grenzwerte für x-> - x-> + 

lim f(x) = lim x^2-4 = lim x(x-4/x) = lim x-4/x [ =  /1] = + 

x-> x-> x-1 x-> x(1-1/x) x-> 1-1/x oder

lim f(x) = lim x^2-4 = lim 1-4/x^2 [ = 1/0] = +

x-> x-> x-1 x-> 1/x-1/x^2

lim f(x) [ = - /1] = - 

x->-

Folgerung : lim f(x) =   lim f(x) = - 

x-> x->-

Grenzwertverhalten an den Polstellen

l-lim f(x) = lim (1-h)^2-4 = lim 1-2h+h^2-4 [ = -3/-h] = 

x->1 h->0 (1-h)-1 h->0 -h

r-lim f(x) = lim (1+h)^2-4 = lim 1+2h+h^2-4 [ = -3/h] = - 

x->1 h->0 (1+h)-1 h->0 h

Folgerung : Die Funktion f(x) = x^2-4

x-1

besitzt eine Unendlichkeitsstelle mit Vorzeichenwechsel von + nach - an der Stelle x=1



Ableitungen

1.Ableitung

f’(x) = 2x(x-1)-(x^2-4)1

(x-1)^2

= x^2-2x+4

(x^2-2x+1)

2.Ableitung

f’’(x) = (2x-2)(x^2-2x+1)-(x^2-2x+4)(2x-2)

(x-1)^4

= -6x+6 = -6(x-1) = _-6__

(x-1)^4 (x-1 4 (x-1)^3

3.Ableitung

f’’’(x) = 18

(x-1)^4

Extrempunkte

notwendige Bedingung : f’(x) = 0

f’(x) = x^2-2x+4 = 0 (x-1)^2

x^2-2x+4 = 0

x1 = 1 +  1-4 nicht definiert

x2 = 1 -  1-4 nicht definiert

LL =

Folgerung : Es gibt keine Hoch- oder Tiefpunkte

Asymptotengleichung

(x^2-4) : (x-1) = x+1 + (-3)/(x-1)

-(x^2-x)

x-4

-(x-1)

-3

(x^2-4) : (x-1) = x+1 + (-3)/(x-1)

 (x^2-4)/(x-1) = x+1 - 3/(x+1) = f(x) ¦ -(x+1)

 

f(x) g(x) ->0(x->  )

Behauptung : lim f(x) = lim g(x)

x->  x-> 

Beweis : x^2-4 - (x-1) = - 3

x-1 x-1

f(x) - g(x) = - 3

x-1

lim (f(x)-g(x) = lim - 3

x-> x-> x-1

lim f(x) - lim g(x) = 0  +[ lim g(x)]

x-> x-> x->

lim f(x) = lim g(x)

x-> x->



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