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Funktionenschar: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:20 Sa 23.04.2005
Autor: Mathenub

Hey leute,
ich hab hier ne aufgabe bei der ich so gut wie gar nichts kann aber meine mathenote hängt davon ab also bin ich für jede hilfe dankbar.
gegeben ist die krvenschar [mm] fk(x)=k*x/(x^2+k). [/mm]

k ist element aus R ausser 0
1.
a)Definitionsbereich
b) asymptoten/polstellen
c)extrem und wendepunkte

2.
Zeigen sie, dass bei den funktionen k=1 und k=-1 der abstand zwischen den funktionswerten im intervall von 0 bis 0,5 immer größer wird.

Der Graph mit k=1 schließt mit der x-achse über dem intervall 0 bis unendlich eine fläche ein. ist diese endlich oder unendlich.

ich hoffe ihr habt alle spaß am rechnen das was ich selber konnte hab ich schon weggelassen traurig traurig traurig traurig traurig traurig traurig traurig traurig traurig Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Funktionenschar: So nicht...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:39 Sa 23.04.2005
Autor: Bastiane

Hallo Mathenub!
Bitte lies dir unbedingt zuerst mal unsere Forenregeln durch!!! So geht das hier nämlich nicht!

Trotzdem noch ein: [willkommenmr]

>  gegeben ist die krvenschar [mm]fk(x)=k*x/(x^2+k).[/mm]
>  
> k ist element aus R ausser 0
>  1.
>  a)Definitionsbereich
>  b) asymptoten/polstellen
>  c)extrem und wendepunkte

Wo ist hier dein Problem??? Wenn wir dir jetzt die Aufgaben einfach vorrechnen, lernst du dabei nichts. So muss schon sagen, was genau du nicht verstehst oder nicht kannst. Also a) ist doch total simpel. Wann ist denn diese Kurvenschar nicht definiert? Natürlich dann, wenn der Nenner =0 ist, denn durch 0 darf man nicht dividieren. Und wann wird der Nenner =0? Wenn [mm] x=\wurzel{k} [/mm] oder [mm] x=-\wurzel{k}. [/mm] Was ist dann also der Definitionsbereich?
Und b ist fast genauso einfach: Du hast eine gebrochen rationale Funktion, und der Zählergrad ist kleiner als der Nennergrad, also ist die Asymptote die x-Achse.
Und wo liegen deine Probleme bei c? Berechne doch schonmal die Ableitungen. Du benötigst dafür die MBQuotientenregel. Probier es doch bitte mal - wir überprüfen auch gerne die Lösung.

> 2.
>  Zeigen sie, dass bei den funktionen k=1 und k=-1 der
> abstand zwischen den funktionswerten im intervall von 0 bis
> 0,5 immer größer wird.

Dafür stellst du die Differenzfunktion [mm] h=f_1-f_{-1} [/mm] auf und zeigst, dass sie im genannten Intervall [mm] \ge [/mm] 0 ist.
  

> Der Graph mit k=1 schließt mit der x-achse über dem
> intervall 0 bis unendlich eine fläche ein. ist diese
> endlich oder unendlich.

Dafür benötigst du wohl das Integral.

Viele Grüße
Bastiane
[banane]


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Funktionenschar: Anmerkung: Definitionslücken
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:47 Sa 23.04.2005
Autor: Loddar

Hallo Bastiane,


kleine Anmerkungen zu den Definitionslücken.

Diese befinden sich für $k \ < \ 0$ bei: [mm] $x_{1,2} [/mm] \ = \ [mm] \pm [/mm] \ [mm] \wurzel{\red{-}k}$ [/mm]


Gruß
Loddar


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Funktionenschar: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:30 Sa 23.04.2005
Autor: Mathenub

ok schonma vielen dank den ersten teil hab ich jetzt hingekriegt.
ich hab jettz h=f1-f-1 gemacht aber da hab ich probleme mit der termumformung wenn ihr mir da nochmal weiterhelfen könntet wär super.
und das integral hab ich auch wie entscheide ich jetzt ob das endlich oder unendlich ist?

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Funktionenschar: Uneigentliches Integral
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:11 Sa 23.04.2005
Autor: Loddar

Hallo Mathenub!


> ich hab jettz h=f1-f-1 gemacht aber da hab ich probleme
> mit der termumformung wenn ihr mir da nochmal weiterhelfen
> könntet wär super.

Bitte poste doch mal Deinen Rechenweg / Zwischenergebnisse, damit wir das hier kontrollieren können bzw. beschreibe dann, wo genau Deine Probleme liegen.


> und das integral hab ich auch wie entscheide ich jetzt ob
> das endlich oder unendlich ist?

Bei Integralen, bei denen (mindestens) eine Integrationsgrenze [mm] $\pm \infty$ [/mm] heißt, spricht man von sogenannten "uneigentlichen Integralen".

Diese löst man, indem man diese "unendliche Grenze" durch eine Variable (z.B. "$K$") ersetzt, integriert und anschließend eine Grenzwertbetrachtung für $K [mm] \rightarrow \infty$ [/mm] durchführt:

[mm] [center]$\integral_{a}^{\infty} [/mm] {f(x) \ dx} \ = \ [mm] \limes_{K\rightarrow\infty}\integral_{a}^{K} [/mm] {f(x) \ dx} \ = \ [mm] \limes_{K\rightarrow\infty} \left[ F(x) \right]_{a}^{K}$[/center] [/mm]


Gruß
Loddar


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Funktionenschar: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:00 So 24.04.2005
Autor: Mathenub

OK das mit dem Integral hab ich jetzt verstanden wenn es richtig ist ich hab da jetzt für das Integral raus: [mm] F(x)=-1/2*(x^2+1). [/mm]
Und ich hab h aufgestellt [mm] h=x/(x^2+1) [/mm]  -   [mm] (-x/(x^2-1)) [/mm] wie kann ich das jetzt vereinfachen? müsste ich doch eigentlcih auf den selben nenner bringen können aber wie?

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Funktionenschar: weitere Schritte
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:27 So 24.04.2005
Autor: Loddar

Hallo Mathenub!


> OK das mit dem Integral hab ich jetzt verstanden wenn es
> richtig ist ich hab da jetzt für das Integral raus:
> [mm]F(x)=-1/2*(x^2+1).[/mm]

[notok] Diese Stammfunktion ist leider nicht richtig.

Wir haben doch:

$A \ = \ [mm] \integral_{0}^{\infty} {f_1(x) \ dx}$ [/mm]

$A \ = \ [mm] \integral_{0}^{\infty} {\bruch{x}{x^2+1} \ dx}$ [/mm]

$A \ = \ [mm] \integral_{0}^{\infty} {\bruch{1}{\red{2}} * \bruch{\red{2}*x}{x^2+1} \ dx}$ [/mm]

$A \ = \ [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [mm] \integral_{0}^{\infty} {\bruch{2*x}{x^2+1} \ dx}$ [/mm]

$A \ = \ [mm] \bruch{1}{2} [/mm] * [mm] \limes_{K\rightarrow\infty}\integral_{0}^{K} {\bruch{2*x}{x^2+1} \ dx}$ [/mm]

Nun haben wir doch eine Funktion, bei der im Zähler exakt die Ableitung des Nenners steht. Kannst Du davon nun die Stammfunktion bilden?



>  Und ich hab h aufgestellt [mm]h=x/(x^2+1)[/mm]  -   [mm](-x/(x^2-1))[/mm]
> wie kann ich das jetzt vereinfachen? müsste ich doch
> eigentlich auf den selben nenner bringen können aber wie?

Ganz normal wie bei der üblichen Bruchrechnung durch Erweitern auf den Hauptnenner:

[mm]h \ = \ \bruch{x}{x^2+1} - \bruch{-x}{x^2-1}[/mm]

[mm]h \ = \ \bruch{x}{x^2+1} + \bruch{x}{x^2-1}[/mm]

Hauptnenner ist nun: [mm] $\left(x^2+1\right)*\left(x^2-1\right) [/mm] \ = \ [mm] x^4-1$ [/mm]



Bitte mache Dich doch auch mit unserem Formel-Editor vertraut! Das macht die Sache dann gleich viel anschaulicher.
Klick doch einfach mal eine meiner Formeln an, dann siehst Du die Schreibweise ...


Gruß
Loddar


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Bezug
Funktionenschar: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:22 So 24.04.2005
Autor: Mathenub

also ich hab das jettz auf den gleichen nenner gebracht und dann bekomme ich: [mm] 2x^3/(x^4-1) [/mm] aber wie beweise ich jetzt das die bstände größer werden?
und zum integral ja das müsste ich nun hinkriegen vielen dank

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Bezug
Funktionenschar: Hinweis
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:14 So 24.04.2005
Autor: Loddar

Hallo ...


Nun mußt Du zeigen, daß die Ableitung überall im genannten Intervall größer Null ist.

Da wir die beiden Funktionen "falschrum" voneinander angezogen haben, müßte unsere Diffenrenzfunktion richtigerweise heißen (um positive Abstandswerte zu erhalten):

$d(x) \ = \ [mm] \bruch{\red{-}2x^3}{x^4-1}$
[/mm]



Gruß
Loddar


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Bezug
Funktionenschar: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:19 So 24.04.2005
Autor: Mathenub

ich hab das mal integriert was du mir gegeben hast is das richtig das das dann log [mm] (x^2+1) [/mm] ist ?

Bezug
                                                                
Bezug
Funktionenschar: Gegenfrage ;-)
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:38 So 24.04.2005
Autor: Loddar

Hallo ...


> ich hab das mal integriert was du mir gegeben hast is das
> richtig das das dann log [mm](x^2+1)[/mm] ist ?


Zwei Gegenfragen ;-) ...

1. Welchen Logarithmus (bzw. zu welcher Basis) meinst Du?

2. Was ist denn aus dem Faktor [mm] $\bruch{1}{2}$ [/mm] geworden?


[aufgemerkt] Eine Stammfunktion kannst Du immer kontrollieren, indem Du sie wieder ableitest. Dann sollte nämlich die Ausgangsfunktion wieder entstehen ...


Gruß
Loddar


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Funktionenschar: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:44 So 24.04.2005
Autor: Mathenub

ja da hast du recht das ist ja nicht der dekadische logarithmus sondern der zur eulerschen zahl also muss es [mm] ln(x^2+1) [/mm] heißen korrekt?
und das hab ich jetzt mal gegen unendlich laufen lassen und das ergibt unendlich und das multipliziert mit dem faktor1/2 der vor dem integral steht is daxs doch immernoch unendlich richtig?

Bezug
                                                                                
Bezug
Funktionenschar: Jawollo ...
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:49 So 24.04.2005
Autor: Loddar

Hi!


> ja da hast du recht das ist ja nicht der dekadische
> logarithmus sondern der zur eulerschen zahl also muss es
> [mm]ln(x^2+1)[/mm] heißen korrekt?

[daumenhoch]


> und das hab ich jetzt mal gegen unendlich laufen lassen
> und das ergibt unendlich und das multipliziert mit dem
> faktor1/2 der vor dem integral steht is daxs doch immernoch
> unendlich richtig?

[daumenhoch]


Gruß
Loddar



Bezug
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