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Hallo liebe Mathematiker,

Ich schreibe am Dienstag eine Arbeit. Es geht um gebrochenrationale Funktionen. Jetzt habe ich 4 Aufgaben, dessen Lösungsweg ich komplett nicht verstehe, ich aber auch keine Hilfestellung meines Lehrers bekomme. Ich dachte hier kann mir jemand fleißiges helfen, im Notfall auch gegen eine Belohnung.


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Text erkannt:

\( \mathrm{f}(\mathrm{x}) \) hat genau an den Stellen \( \mathrm{x}=-2 \) und \( \mathrm{x}=2 \) Pole mit Vorzeichenwechsel, \( \mathrm{y}=-\mathrm{x} \) als Asymptote und einen zum Ursprung punktsymmetrischen Graphen. Skizzieren Sie den Graphen.
3. Sei \( f_{\mathrm{k}}(\mathrm{x})=k \frac{x^{2}+2 x}{(x-1)^{2}} \quad \) mit \( \mathrm{k} \in \mathfrak{R} \)
a)Sei \( k=1 \)
Führen Sie eine vollständige Funktionsuntersuchung (Definitionsbereich, Symmetrie, Achsenabschnitte, Asymptoten, Extremwerte, Wendepunkte, Skizze anhand der Ergebnisse) der Funktion \( f_{1} \) durch.
(Zur Kontrolle: \( \left.\mathrm{f}_{1} "(\mathrm{x})=\frac{8 x+10}{(x-1)^{4}}\right) \)
b) Sei \( k=1 \)
Berechnen Sie die \( \mathrm{x} \) - Koordinaten der gemeinsamen Punkte des Graphen von \( \mathrm{f}_{\mathrm{I}} \mathrm{mit} \) einer Geraden der Gleichung \( y=m x \) in Abhängigkeit von \( m \).
Für welche Werte von m gibt es nur einen, zwei, drei gemeinsame Punkte?
c) Sei \( k \boldsymbol{\epsilon} \mathbf{R} \)
Für welche Werte von \( k \) besitz \( f_{k}(x) \) ein Maximum, für welche ein Minimum?
d) Sei k \( \boldsymbol{\epsilon} \mathbf{R} \)
Welche Beziehung besteht zwischen den beiden Parametern \( \mathrm{k}_{1} \) und \( \mathrm{k}_{2} \), wenn sich die zugehörigen Graphen im Punkt \( (-2 / 0) \) rechtwinklig schneiden?
4. Modelliert man Konservendosen durch einen Zylinder, so gilt für das Volumen \( \mathrm{V}=\pi \mathrm{r}^{2} \mathrm{~h} \) (in \( \mathrm{cm} 3 \) ) und für den Materialaufwand (Blech) gilt:
\( \mathrm{O}(\mathrm{r}, \mathrm{h})=2 \pi \mathrm{r}^{2}+2 \pi \mathrm{rh}\left(\right. \) in \( \left.\mathrm{cm}^{2}\right) \).
Der Materialbedarfhängt also zunächst vom Radius und der Höhe ab, da man eben

Text erkannt:

\( \mathrm{f}(\mathrm{x}) \) hat genau an den Stellen \( \mathrm{x}=-2 \) und \( \mathrm{x}=2 \) Pole mit Vorzeichenwechsel, \( \mathrm{y}=-\mathrm{x} \) als Asymptote und einen zum Ursprung punktsymmetrischen Graphen. Skizzieren Sie den Graphen.
3. Sei \( f_{\mathrm{k}}(\mathrm{x})=k \frac{x^{2}+2 x}{(x-1)^{2}} \quad \) mit \( \mathrm{k} \in \mathfrak{R} \)
a)Sei \( k=1 \)
Führen Sie eine vollständige Funktionsuntersuchung (Definitionsbereich, Symmetrie, Achsenabschnitte, Asymptoten, Extremwerte, Wendepunkte, Skizze anhand der Ergebnisse) der Funktion \( f_{1} \) durch.
(Zur Kontrolle: \( \left.\mathrm{f}_{1} "(\mathrm{x})=\frac{8 x+10}{(x-1)^{4}}\right) \)
b) Sei k \( =1 \)
Berechnen Sie die \( \mathrm{x} \) - Koordinaten der gemeinsamen Punkte des Graphen von \( \mathrm{f}_{\mathrm{I}} \mathrm{mit} \) einer Geraden der Gleichung \( y=m x \) in Abhängigkeit von \( m \).
Für welche Werte von m gibt es nur einen, zwei, drei gemeinsame Punkte?
c) Sei \( k \boldsymbol{\epsilon} \mathbf{R} \)
Für welche Werte von \( k \) besitz \( f_{k}(x) \) ein Maximum, für welche ein Minimum?
d) Sei k \( \boldsymbol{\epsilon} \mathbf{R} \)
Welche Beziehung besteht zwischen den beiden Parametern \( k_{1} \) und \( k_{2} \), wenn sich die zugehörigen Graphen im Punkt \( (-2 / 0) \) rechtwinklig schneiden?
4. Modelliert man Konservendosen durch einen Zylinder, so gilt für das Volumen \( \mathrm{V}=\pi \mathrm{r}^{2} \mathrm{~h} \) (in \( \mathrm{cm} 3 \) ) und für den Materialaufwand (Blech) gilt:
\( \mathrm{O}(\mathrm{r}, \mathrm{h})=2 \pi \mathrm{r}^{2}+2 \pi \mathrm{rh}\left(\right. \) in \( \left.\mathrm{cm}^{2}\right) \).
Der Materialbedarfhängt also zunächst vom Radius und der Höhe ab, da man eben

Hier geht es um die Aufgabe b, c und d. Ich hoffe man kann die funktionsschar oben richtig sehen. Die Kurvendiskussion ist kein Problem, nur verstehe ich den Ansatz bei den drei Aufgaben nicht.


Und bei der ersten Aufgabe geht alles, nur scheitere ich an der hebbaren Definitionslücke die anscheinend existiert.

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Text erkannt:

1. Sei \( f_{a}(x)=\frac{3 x-6}{(x-a)(x+2)} \)
Untersuchen Sie in Abhängigkeit von a die Definitionslücken, Achsenabschnitte und Asymptoten der Funktion. Skizzieren Sie den Grafen im Falle einer stetig hebbaren Definitionslücke anhand ihrer Untersuchungen in ein Koordinatensystem.

Ich bedanke mich schonmal sehr und würde mich auf eine schnelle Antwort zum Ansatz freuen, lösen kann ich ja dann.


Mit freundlichen Grüßen

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Beste Antwort
Jetzt habe ich 4 Aufgaben, dessen Lösungsweg ich komplett nicht verstehe

Offensichtlich liegt dir ja sogar ein Lösungsweg vor. Warum glaubst du, würdest du meinen Lösungsweg verstehen, wenn ich ihn hier hinschreibe?

Evtl. wäre es zielführender du schreibst welchen konkreten Schritt du an der Musterlösung nicht verstehst.

Und bitte nicht ich verstehe die komplette Lösung nicht.

Ansätze

b)

Wenn es um Schnittpunkte von Graphen geht darf man die Funktionen gleichsetzen.

c)

Für Extrempunkte wird eigentlich die Ableitung gleich null gesetzt. Zweite Ableitung kann helfen zwischen Minima und Maxima zu unterscheiden.

d)

Es sollte gelten

fk(-2) = 0 sowie f'k1(-2) = -1/f'k2(-2)

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1.

Nullstelle des Zählers ist x = 2

Damit x = 2 auch eine Nullstelle des Nenners ist muss a = 2 gelten und damit hat man eine hebbare Definitionslücke

f2(x) = (3·x - 6)/((x - 2)·(x + 2)) = 3/(x + 2)

Ich hatte mich leider falsch ausgedrückt. Dies ist ein Arbeitsblatt, das früher als KA diente. Das habe ich von einem Freund bekommen und habe gesagt bekommen, dass so etwas auch in der Arbeit vorkommt. Ich habe nur die Lösungen meines Freundes, der jedoch bei bc und d gar keinen Ansatz hat. Diesen wollte ich hier hinterfragen. Vielen Dank für die Antwort zu 1, das hat es mir beantwortet.

Also hebbare Deflücke existiert nicht nur wenn man Zähler und Nenner kürzen kann, sondern auch wenn die Nullstellen gleich sind. Dies wurde mir noch nie so erklärt.

Bei b verstehe ich nicht, wie ich es errechne, wann es mehrere Schnittpunkte gibt, da fehlt die komplette Idee. Den Rest versuche ich direkt wenn ich daheim bin.


Danke schonmal

Also hebbare Deflücke existiert nicht nur wenn man Zähler und Nenner kürzen kann, sondern auch wenn die Nullstellen gleich sind. Dies wurde mir noch nie so erklärt.

Eine gleiche Nullstelle im Zähler und Nenner bedeutet einen gemeinsamen Linearfaktor, den man dann auch kürzen kann.

b)

x·(x + 2)/(x - 1)^2 = m·x

kann auf die Polynomgleichung

x·(m·x^2 - (2·m + 1)·x + (m - 2)) = 0

gebracht werden. Da kann ich jetzt über den Satz vom Nullprodukt und der abc-Formel die Nullstellen bestimmen.

Der Ansatz bei b ist mir gänzlich unbekannt, also hier würde ich nicht km Traum darauf kommen aus der Gleichstellung die Polynomgleichung zu bekommen, da muss es noch einen einfacheren Weg geben. Und was ist der Satz vom Nullprodukt, den kenn ich auch nicht.

Danke für die schnelle Antwort!

b)

Was würdest du denn machen?

Da du eine Bruchgleichung hast musst du eh mit dem Nenner multiplizieren. Dann hast du eine Gleichung mit Polynomen. Der Ansatz dafür ist alles auf eine Seite bringen und gleich Null setzen.

Das ist also das ganz normale Vorgehen bei solchen Gleichungen.

Und wenn ich jetzt die Koordinaten der Def Lücke herausfinden will, was tue ich dann. Ich würde normal ja für Lim x->2 gehen aber das geht ja nicht weil ich nur für a ja 2 einsetzen muss. Das verstehe ich nicht so richtig.

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