Klasse 12:
Exponentialfunktionen |
erarbeitet
von R. Bothe |
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mögliche Lösungswege: |
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a)
Kurvendiskussion: b)
Nachweis der Nullstellenzahl: c)
Nachweis der Existenz einer Nullstelle in [-0,48;-0,47]: d)
Inhalt der eingeschlossenen Fläche: |
Die
Funktion f ist stetig über R und sie besitzt genau zwei Extremwerte. Der
Extremwert an der Stelle 0 ist negativ und der Extremwert an der Stelle zwei
ist positiv. Mit dem Verhalten im Unendlichen (siehe a).) folgt zwingend,
dass der Graph von f die x-Achse nur dreimal schneiden kann. 1. Schnittstelle
zwischen -¥ und 0 2. Schnittstelle
zwischen 0 und 2 3. Schnittstelle
zwischen 2 und +¥ f(-0,48)
= 0,012 ... > 0 f(-0,47) = -0,039 ...
< 0 Da die Funktion f über
R stetig ist, folgt nach dem Nullstellensatz von Bolzano, dass die Funktion
in [-0,48;-0,47] mindestens eine Nullstelle hat. f
’(x) = x × e1 - x × (2 - x) ®
F(x) = f(x) + C = x2 × e1 - x - 1 + C f ’ hat die
Nullstellen xT = 0 und xH = 2 Also folgt:
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