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Aufgabe:

In welchen Punkten ihres Definitionsbereichs sind die folgenden Funktionen jeweils stetig? Begründen Sie Ihre Antworten.
 \( f_{1}: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, \quad x \mapsto\left\{\begin{array}{ll}x+4, & \text { falls } x \leq-2 \\ \frac{1}{2} x^{2}, & \text { falls } x>-2\end{array}\right. \)
Hinweis: Betrachten Sie die beiden Restriktionen \( \left.f_{1}\right|_{(-\infty ;-2]} \) und \( \left.f_{1}\right|_{[-2 ;+\infty)} \).

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Aloha :)

1) In der ersten Restriktion betrachten wir \(x\in(-\infty|-2]\). Hier lautet die Funktion$$f_1(x)=x+4$$Da Polynome immer stetig sind, ist die Funktion stetig für \(x\in(-\infty|-2)\).

Beachte, dass wir noch keine Aussage über die Stetigkeit am Rand \(x_0=-2\) der Restriktion treffen können, da links- und rechtsseitiger Grenzwert gleich sein müssen und der rechte Grenzwert von der anderen Restriktion bestimmt werden muss.

2) In der ersten Restriktion betrachten wir \(x\in(-2|\infty)\). Hier lautet die Funktion$$f_1(x)=\frac12x^2$$Da Polynome immer stetig sind, ist die Funktion stetig für \(x\in(-2|\infty)\).

3) Wir untersuchen die Stetigkeit an der Grenze \(x_0=-2\) der beiden Restriktionen, indem wir den links- und den rechtsseitigen Grenzwert bilden:$$\lim\limits_{x\nearrow-2}f_1(x)=\lim\limits_{x\nearrow-2}\left(x+4\right)=+2\quad;\quad\lim\limits_{x\searrow-2}f_1(x)=\lim\limits_{x\searrow-2}\left(\frac12x^2\right)=+2$$Da der links- und der rechtsseitige Grenzwert gegen \(x_0=-2\) gleich sind und(!) gleich dem Funktionswert \(f(-2)\) sind, ist die Funktion auch bei \(x_0=-2\) stetig.

Zusammengefasst: Die Funktion ist stetig für \(x\in\mathbb R\)

~plot~ (x+4)*(x<=-2) ; 1/2*x^2*(x>-2) ; {-2|2} ; [[-6|4|-3|4]] ~plot~

Avatar von 148 k 🚀
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Hallo

da die Funktionen überall ausser x =.2 stetige Funktionen sind must du nur den GW x->-2 von links und rechts bestimmen stimmt er überein ist f überall stetig, sonst in -2 nicht stetig.

Gruß lul

Avatar von 106 k 🚀

stimmt er überein   mit ---   : hier fehlt etwas

du meinst wohl mit dem funktionswert? aber das ist ja auch der GW der einen Funktion?

lul

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Innerhalb des Definitionsbereichs und sogar
außerhalb sind beide Funktionen stetig.
Der Funktionwert an der Nahtstelle ist auch
identisch.
Mir fehlt noch das Problem.


Avatar von 122 k 🚀

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