Bestimmung von x-Werten einer Differenzfunktion

MathematicsAnalysis - Exponential and Trigonometric FunctionsMittelSTEM

Veröffentlicht:

$d(x) = h(x) - f(x), x \in \mathbb{R},$

$h(x) = 0,5e^{0,5x} - x + 1,5$ and $f(x) = 2\cos(\frac{\pi}{2}2x) - 1$

3.6 Bestimmen Sie einen x-Wert so, dass der Funktionswert der Funktion d mit $d(x) = h(x) - f(x), x \in \mathbb{R}$ kleiner als 0,2 ist. (3 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 sollen wir einen x-Wert bestimmen, für den der Funktionswert der Differenzfunktion d kleiner als null komma zwei ist.

Analyse der Differenzfunktion

2
Schritt 2

Gegeben sind die Funktionen h von x und f von x. Schauen wir uns f von x genauer an. Beachten Sie, dass in der Klammer Pi Halbe mal zwei x steht.

$$h(x) = 0,5e^{0,5x} - x + 1,5$$
$$f(x) = 2 cos(frac{pi}{2} cdot 2x) - 1$$
3
Schritt 3

Wir können den Term in der Kosinus-Funktion vereinfachen, indem wir die zwei kürzen. Damit erhalten wir f von x gleich zwei mal Kosinus von Pi x minus eins.

4
Schritt 4

Die Differenzfunktion d von x ist definiert als h von x minus f von x. Setzen wir die Terme ein.

$$d(x) = h(x) - f(x)$$
5
Schritt 5

Kombiniert ergibt das d von x gleich null komma fünf mal e hoch null komma fünf x minus x plus eins komma fünf, minus, in Klammern, zwei Kosinus von Pi x minus eins.

6
Schritt 6

Wenn wir die Klammern auflösen, erhalten wir plus eins am Ende. Zusammen mit der eins komma fünf ergibt das zwei komma fünf.

7
Schritt 7

Wir suchen einen x-Wert, so dass d von x kleiner als null komma zwei ist. Da dies eine transzendente Gleichung ist, probieren wir einfache ganzzahlige Werte aus.

Suche nach einem x-Wert

$$d(x) < 0,2$$
xh(x)f(x)d(x)
------------
00.5+1.5=22-1=11
8
Schritt 8

Für x gleich null ist d von x gleich eins. Das ist noch nicht kleiner als null komma zwei.

9
Schritt 9

Versuchen wir es mit x gleich eins.

Für $x=1$:

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

9 weitere Schritte sind gesperrt. Sieh dir die komplette animierte Lösung kostenlos an.

Mach ein Foto, löse jede Aufgabe so.

Im App Store laden Bei Google Play laden

Kostenloser Download · Erste Lösungen geschenkt

100K+Täglich gelöste Aufgaben
50K+Lernende Schüler
4.8 ★App Store Bewertung

Zu dieser Aufgabe

Fach
Mathematics
Thema
Analysis - Exponential and Trigonometric Functions
Schwierigkeit
Mittel
Prüfung
STEM
Aufgabentyp
Offene Frage

Löse jede Aufgabe in Sekunden

Foto machen und die KI erklärt Schritt für Schritt mit Stimme und Animation.

Im App Store laden Bei Google Play laden
Solvi
Die komplette Lösung ist in der AppKostenloser Download · Erste Lösungen geschenkt
Laden