Analyse der Funktion h(x)

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3.4 In welchem Zeitraum...

Die Funktion $h$ ist gegeben durch $h(x) = \frac{1}{2}x + 3 - e^{0,5x}, x \in \mathbb{R}$. Ihr Schaubild heißt $K_h$.

3.5 Geben Sie die Gleichung der Asymptote von $K_h$ an.

Untersuchen Sie $K_h$ auf Extrempunkte.

Zeichnen Sie $K_h$ für $-8 \leq x \leq 4$. (10 Punkte)

3.6 Zeigen Sie, dass die Steigung von $K_h$ in allen Punkten kleiner als $0,5$ ist.

(4 Punkte)

Animierte Videolösung

Die erste Hälfte ist kostenlos, die komplette Lösung gibt es in der App.

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

1
Schritt 1

In dieser Aufgabe untersuchen wir die Funktion h von x gleich ein halb x plus drei minus e hoch null komma fünf x. Wir sollen die Asymptote bestimmen, die Extrempunkte finden und die Steigung analysieren.

Analyse der Funktion $h(x)$

$$h(x) = \frac{1}{2}x + 3 - e^{0,5x}, \quad x \in \mathbb{R}$$

2
Schritt 2

Kommen wir zu Aufgabenteil drei punkt fünf. Zuerst bestimmen wir die Gleichung der Asymptote. Wir betrachten das Verhalten für x gegen minus unendlich.

3.5 Asymptote & Extrempunkte

3
Schritt 3

Wenn x gegen minus unendlich geht, nähert sich der Exponentialterm e hoch null komma fünf x dem Wert Null an.

4
Schritt 4

Das bedeutet, dass sich der Graph der Geraden ein halb x plus drei annähert.

$$x \to -\infty \Rightarrow e^{0,5x} \to 0$$
$$a(x) = \frac{1}{2}x + 3$$
5
Schritt 5

Die Gleichung der schiefen Asymptote lautet also y gleich ein halb x plus drei.

6
Schritt 6

Als Nächstes untersuchen wir die Kurve auf Extrempunkte. Dazu benötigen wir die erste Ableitung der Funktion.

Untersuchung auf Extrempunkte

$$h(x) = \frac{1}{2}x + 3 - e^{0,5x}$$
$$h'(x) = ?$$
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Schritt 7

Die Ableitung von ein halb x ist ein halb. Der konstante Term drei fällt weg. Für den Exponentialterm nutzen wir die Kettenregel: Die Ableitung von e hoch null komma fünf x ist null komma fünf mal e hoch null komma fünf x.

8
Schritt 8

Für einen Extrempunkt muss die erste Ableitung gleich Null sein. Wir setzen den Ausdruck also Null.

$$0 = \frac{1}{2} - 0,5 \cdot e^{0,5x}$$
9
Schritt 9

Wir addieren null komma fünf mal e hoch null komma fünf x auf beide Seiten.

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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