Stammfunktionen und Kurvendiskussion von Sinusfunktionen

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4.3 Begründen Sie, dass das Schaubild jeder Stammfunktion von f an der Stelle $x = 0$ einen Hochpunkt hat.

Geben Sie die Stammfunktion an, deren Schaubild den Hochpunkt in $H(0|-3)$ hat. (4 Punkte)

Die Funktion g ist für $-2 \le x \le 6$ gegeben durch $g(x) = -1,5 \sin(x) - 2$.

Ihr Schaubild ist $K_g$.

4.4 Bestimmen Sie die Koordinaten der Extrem- und Wendepunkte von $K_g$.

Zeichnen Sie $K_g$. (7 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 beschäftigen wir uns mit der Funktion g von x gleich minus eins Komma fünf mal sinus von x minus zwei. Wir werden die Extrem- und Wendepunkte bestimmen und die Funktion anschließend zeichnen.

Kurvendiskussion von $g(x)$

$$g(x) = -1,5 · sin(x) - 2 quad text{ für } -2 leq x leq 6$$
2
Schritt 2

Um die Extrem- und Wendepunkte zu finden, benötigen wir zuerst die Ableitungen der Funktion. Die erste Ableitung berechnet sich zu minus eins Komma fünf mal kosinus von x.

$$g'(x) = -1,5 · cos(x)$$
3
Schritt 3

Die zweite Ableitung ist dann eins Komma fünf mal sinus von x, da die Ableitung von kosinus minus sinus ist.

$$g''(x) = 1,5 · sin(x)$$
4
Schritt 4

Und schließlich ist die dritte Ableitung eins Komma fünf mal kosinus von x.

$$g'''(x) = 1,5 · cos(x)$$
5
Schritt 5

Beginnen wir mit den Extrempunkten. Die notwendige Bedingung ist, dass die erste Ableitung Null sein muss.

1. Extrempunkte bestimmen

$$g'(x) = 0 implies -1,5 · cos(x) = 0$$
6
Schritt 6

Das ist der Fall, wenn der Kosinus von x Null ist. Im gegebenen Intervall von minus zwei bis sechs geschieht dies bei Pi Halbe und drei Pi Halbe.

7
Schritt 7

Prüfen wir die Art der Extrema mit der zweiten Ableitung. Bei x eins ist die zweite Ableitung positiv, also liegt ein Tiefpunkt vor.

$$g''(frac{pi}{2}) = 1,5 · sin(frac{pi}{2}) = 1,5 > 0 rightarrow text{Tiefpunkt}$$

Der Rest der Lösung ist auf Solvi

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