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Aufgaben:

1) Gegeben ist die Funktion \( f \) mit \( f(x)=4-e^{\frac{1}{2} x} ; x \in \mathbb{R} \). Untersuchen Sie das Schaubild \( K \) von \( f \) auf Achsenschnittpunkte und auf Asymptoten. Zeichnen Sie \( K \).

2) Der Graph von \( g \) mit \( g(x)=a e^{-x}+b \) verläuft durch die Punkte \( A(0 \mid 4) \) und \( B(1 \mid 2) \). Bestimmen Sie a und \( b \).

3) Gegeben sind die Funktionen \( f \) und \( g \) durch \( f(x)=-2 e^{-x}+4 \) und \( g(x)=2 e^{x} ; x \in \mathbb{R} \). Wie liegen die Schaubilder \( K_{f} \) und \( K_{g} \) zueinander?

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Problem/Ansatz:

Was brauche ich, um diese Aufgaben zu lösen?

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2.)
a = 3.164
b = 0.836

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Hallo :-)

Zu 1.)

Achsenschnittpunkte: Damit sind die Nullstellen (Punkte auf der x-Achse) und der Schnittpunkt auf der y-Achse (y-Achsenabschnitt) gemeint.

Nullstellen:

$$ \begin{aligned} 0&=4-e^{\frac{1}{2}x}\qquad &|+e^{\frac{1}{2}x}\\e^{\frac{1}{2}x}&=4\qquad &|\ln(.)\\\frac{1}{2}x&=\ln(4)\qquad &|\cdot 2\\x&=2\cdot \ln(4)=\ln(4^2)=\ln(16)\end{aligned}$$

Schnittlunkt mit der x-Achse ist also \((\ln(16)|0)\).

y-Achsenabschnitt: \(y=f(0)=4-e^{\frac{1}{2}\cdot 0}=4-e^0=4-1=3\)

Schnittpunkt mit der y-Achse ist also \((0|3)\).

Zum Zeichnen einfach eine Wertetabelle erstellen und die Werte in ein Koordinatensystem übertragen.


Zu 2.) Einfach alles in die Ansatzfunktion \(f(x)=a\cdot e^{-x}+b\) einsetzen, was man gegeben hat:

Punkt \(A(\underbrace{0}_{=x}|\underbrace{4}_{=f(x)})\):  \(4=f(0)=a\cdot e^{-0}+b=a\cdot e^0+b=a\cdot 1+b=a+b\). Also \(4=a+b\).

Punkt \(B(\underbrace{1}_{=x}|\underbrace{2}_{=f(x)})\):  \(2=f(1)=a\cdot e^{-1}+b=\frac{1}{e}\cdot a+b\). Also \(2=\frac{1}{e}\cdot a +b\).

Löse also nur noch dieses lineare Gleichungssystem:

\(4=a+b\)
\(2=\frac{1}{e}\cdot a +b\)


Zu 3.). Untersuche hier auf gemeinsame Schnittpunkte der gegebenen Funktionen. Betrachte also \(g(x)=f(x)\) und löse nach \(x\) auf.

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