Am Beispiel der Funktion | |
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wird eine vollständige Kurvendiskussion durchgeführt : |
1.) | Definitionsbereich |
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Der Definitionsbereich umfaßt die Menge aller reellen Zahlen. |
2.) | Symmetrie |
Da die Funktionsgleichung weder nur gerade bzw. ungerade Exponenten von x enthält, ist keine Symmetrie vorhanden. |
3.) | Nullstellen |
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Wir erkennen : | |
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Aus dem zweiten Faktor ergibt sich : | |
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Damit lauten die weiteren Nullstellen : | |
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4.) | Stetigkeit |
Da es sich bei f(x) um eine ganzrationale Funktion handelt, ist diese im gesamten Definitionsbereich stetig. |
5.) | Extrempunkte |
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Wir setzen die erste Ableitung gleich Null und lösen die Gleichung : | |
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Durch Einsetzen in die Ausgangsgleichung ergeben sich folgende Extrempunkte : | |
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Zwecks Nachweis und Festlegung der Art der Extrema wird die zweite Ableitung untersucht : | |
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Folglich handelt es sich bei P5 um ein Maximum und bei P6 und P7 um ein Minimum. |
6.) | Wendepunkte |
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Die Lösungen lauten : | |
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Wir erhalten die Wendepunkte mit den gerundeten Koordinaten | |
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Zum Nachweis der tatsächlichen Existenz ist die dritte Ableitung zu untersuchen : | |
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Da die dritten Ableitungen an den Wendestellen von Null verschieden sind, ist die Existenz der Wendepunkte bestätigt. |
7.) | Monotonie |
Aus dem typischen Verlauf einer Funktion vierten Grades und den zuvor berechneten Extremstellen ergibt sich : | |
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8.) | Wertebereich |
Bei den Untersuchungen im Abschnitt "Extrempunkte" haben wir erkannt, daß der Punkt P7 das absolute Minimum des nach oben geöffneten Funktionsgraphen von f(x) ist. Folglich gilt : | |
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9.) | Verhalten im Unendlichen |
Bei beidseitig nach oben geöffneten Funktionsgraphen ist zu notieren : | |
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10.) | Funktionsgraph |
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