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Hier ist $Z(x)= x^{2}+1$ ein quadratisches und $N(x)=x-1$ ein lineares Polynom. Der Definitionsbereich einer gebrochenrationalen Funktion Um den Definitionsbereich zu bestimmen, berechnest du die Nullstellen des Nennerpolynoms $N(x)$. Diese musst du schließlich ausschließen. Das geht so: $N(x)=0$ führt zu $x-1=0$. Addierst du $1$ auf beiden Seiten, erhältst du $x=1$. Für diesen $x$-Wert ist die gebrochenrationale Funktion $f$ nicht definiert. Das schreibst du so: $\mathbb{D}_{f}=\mathbb{R}\setminus\{1\}$. $x=1$ wird als Definitionslücke bezeichnet. Hebbare Definitionslücken Schaue dir die Funktion $g$ mit $g(x)=\frac{x^{2}-1}{x-1}$ an. Die Definitionslücke ist hier $x=1$. Wenn du genau hinschaust, erkennst du im Zählerpolynom die dritte binomische Formel: $Z(x)=x^{2}-1=(x+1)\cdot (x-1)$. Du kannst nun kürzen: $g(x)=\frac{x^{2}-1}{x-1}=\frac{(x+1)\cdot (x-1)}{x-1}=x+1$. Gebrochen rationale funktion kurvendiskussion in 2020. Nun ist die Definitionslücke "aufgehoben". Das stimmt natürlich so nicht: Die Funktion $g$ ist nach wie vor für $x=1$ nicht definiert, jedoch kannst du in der gekürzten Form $x=1$ durchaus einsetzen.
Es folgt somit das lokale Minimum $(2, 4|4, 8)$. $f''\left(-0, 4\right)\approx-0, 3\lt 0$: Hier liegt ein lokales Maximum vor. Berechne noch den zugehörigen Funktionswert: $f(-0, 4)\approx-0, 8$. Du erhältst somit das lokale Minimum $(-0, 4|-0, 8)$. Beide Extrema kannst du der folgenden Darstellung entnehmen. Ausblick Wenn du nun noch eine Flächenberechnung durchführen müsstest, könntest du eine Stammfunktion der Funktion $f$ mit Hilfe der Darstellung $f(x)=x+1+\frac2{x-1}$ bestimmen. Es ist $\int~(x+1)~dx=\frac12x^{2}+x+c$. Gebrochen rationale funktion kurvendiskussion in 2. Eine Stammfunktion des Restes erhältst du mit Hilfe der logarithmischen Integration $\int~\frac2{x-1}~dx=2\ln\left(|x-1|\right)+c$. Gesamt erhältst du als Stammfunktion $\int~f(x)~dx=\frac12x^{2}+x+2\ln\left(|x-1|\right)+c$. Alle Videos zum Thema Videos zum Thema Gebrochenrationale Funktionen – Kurvendiskussion (6 Videos) Alle Arbeitsblätter zum Thema Arbeitsblätter zum Thema Gebrochenrationale Funktionen – Kurvendiskussion (3 Arbeitsblätter)
Nun kannst du bereits erkennen, dass die zweite Ableitung nicht $0$ werden kann, da in ihrem Zähler die $4$ steht. Die Funktion besitzt somit keine Wendepunkte. Du kannst auf die Bestimmung der dritten Ableitung, welche du ausschließlich für den Nachweis der Wendepunkte benötigst, verzichten. Es bleiben noch die Extrema. Hier muss notwendigerweise gelten, dass $f'\left(x_{E}\right)=0$ ist. Gebrochenrationale Funktionen – Kurvendiskussion online lernen. Du musst also eine Bruchgleichung lösen. 1-\frac{2}{(x-1)^{2}}&=&0&|&+\frac{2}{(x-1)^{2}}\\ 1&=&\frac{2}{(x-1)^{2}}&|&\cdot (x-1)^2\\ (x-1)^2&=&2&|&\sqrt{~~~}\\ x-1&=&\pm\sqrt 2&|&+1\\ x&=&1\pm\sqrt 2\\ x_{E_1}&=&1+\sqrt 2\approx2, 4\\ x_{E_2}&=&1-\sqrt2\approx-0, 4 Zuletzt prüfst du, ob bei den berechneten $x$-Werten tatsächlich Extrema vorliegen. Hierfür setzt du die beiden gefundenen Lösungen in die zweite Ableitung ein. $f''\left(2, 4\right)\approx1, 5\gt 0$: Das bedeutet, dass hier ein lokales Minimum vorliegt. Zur Berechnung der $y$-Koordinate setzt du $2, 4$ in die Funktionsgleichung ein und erhältst $f(2, 4)\approx4, 8$.
TOP Aufgabe 5 Diskutieren und skizzieren Sie die Funktion (Definitionsbereich, Nullstellen, lokale Extrema, Wendepunkte, Asymptoten, Krümmungsverhalten) [Matur TSME 02, Aufgabe 4, Rei] LÖSUNG
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