Welche der ganzrationalen Funktionen hat eine Nullstelle bei x = -3?

Question

Welche der ganzrationalen Funktionen hat eine Nullstelle bei x = -3?

Antwort

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Nullstelle von f(x)=(x-1)-ln(x)?

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Warum wächst e^x schneller als x^n?

Bestimme die Nullstelle von f(x) = 4 - 7x.

Bestimme die Nullstelle von f(x) = 2x - 4.

Accepted Answer

Eine ganzrationale Funktion hat eine Nullstelle bei \( x = -3 \), wenn \( x + 3 \) ein Faktor der Funktion ist. Das bedeutet, dass die Funktion \( f(x) \) die Form \( f(x) = (x + 3) \cdot g(x) \) haben muss, wobei \( g(x) \) eine weitere ganzrationale Funktion ist. Ein einfaches Beispiel für eine solche Funktion ist: \[ f(x) = (x + 3) \cdot h(x) \] wobei \( h(x) \) eine beliebige ganzrationale Funktion ist. Zum Beispiel: \[ f(x) = (x + 3)(x^2 + 2x + 1) \] Hier ist \( x = -3 \) eine Nullstelle, weil: \[ f(-3) = (-3 + 3)(-3^2 + 2(-3) + 1) = 0 \cdot (9 - 6 + 1) = 0 \] Jede Funktion, die den Faktor \( (x + 3) \) enthält, wird bei \( x = -3 \) eine Nullstelle haben.

Accepted Answer

Um die Nullstellen der Funktion \( h(x) = x^2 - 1,5 \) zu finden, setzt man die Funktion gleich null: \[ x^2 - 1,5 = 0 \] Das kann umgeformt werden zu: \[ x^2 = 1,5 \] Nun zieht man die Quadra... [mehr]

Accepted Answer

Um die Nullstellen der Funktion \( h(x) = x^2 - 1,5 \) zu finden, setzt man die Funktion gleich null: \[ x^2 - 1,5 = 0 \] Das kann umgeformt werden zu: \[ x^2 = 1,5 \] Nun zieht man die Quadratwurzel auf beiden Seiten: \[ x = \pm \sqrt{1,5} \] Die Nullstellen sind also: \[ x = \sqrt{1,5} \quad \text{und} \quad x = -\sqrt{1,5} \] Das ergibt die ungefähren Werte: \[ x \approx 1,22 \quad \text{und} \quad x \approx -1,22 \] Somit sind die Nullstellen von \( h(x) \) bei \( x \approx 1,22 \) und \( x \approx -1,22 \).

Accepted Answer

Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = \frac{ab}{(x+b)^2} \) zu berechnen, setzt man die Funktion gleich null: \[ \frac{ab}{(x+b)^2} = 0 \] Eine Bruchgleichung ist genau dann null, wenn der Zä... [mehr]

Accepted Answer

Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = \frac{ab}{(x+b)^2} \) zu berechnen, setzt man die Funktion gleich null: \[ \frac{ab}{(x+b)^2} = 0 \] Eine Bruchgleichung ist genau dann null, wenn der Zähler null ist (vorausgesetzt, der Nenner ist nicht null). Daher setzen wir den Zähler gleich null: \[ ab = 0 \] Das bedeutet, dass entweder \( a = 0 \) oder \( b = 0 \) sein muss, um eine Nullstelle zu haben. Beachte, dass der Nenner \( (x+b)^2 \) niemals null sein kann, solange \( x \neq -b \). Daher gibt es keine Nullstelle in der Funktion, solange \( a \) und \( b \) nicht gleich null sind. Zusammenfassend: Die Nullstelle der Funktion existiert nur, wenn \( a = 0 \) oder \( b = 0 \).

Accepted Answer

Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = (x - 1) - \ln(x) \) zu finden, setzt man die Funktion gleich null: \[ f(x) = 0 \implies (x - 1) - \ln(x) = 0 \] Das vereinfacht sich zu: \[ x - 1 = \ln(x) \... [mehr]

Accepted Answer

Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = (x - 1) - \ln(x) \) zu finden, setzt man die Funktion gleich null: \[ f(x) = 0 \implies (x - 1) - \ln(x) = 0 \] Das vereinfacht sich zu: \[ x - 1 = \ln(x) \] Diese Gleichung kann nicht analytisch gelöst werden, daher ist es sinnvoll, numerische Methoden oder grafische Verfahren zu verwenden, um die Nullstelle zu finden. Eine Möglichkeit ist, die Funktion \( g(x) = x - 1 - \ln(x) \) zu betrachten und deren Werte an verschiedenen Stellen zu berechnen: - Für \( x = 1 \): \[ g(1) = 1 - 1 - \ln(1) = 0 \] - Für \( x = 2 \): \[ g(2) = 2 - 1 - \ln(2) \approx 1 - 0.693 = 0.307 \] - Für \( x = 0.5 \): \[ g(0.5) = 0.5 - 1 - \ln(0.5) \approx -0.5 + 0.693 = 0.193 \] Da \( g(1) = 0 \), ist \( x = 1 \) eine Nullstelle der Funktion \( f(x) \). Zusammenfassend ist die Nullstelle von \( f(x) \) bei \( x = 1 \).

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Um die Probe für \( a = 2 \) durchzuführen, setzen wir \( a \) in den Ausdruck \( (3a^3 + 4a^2)(-2a - a^5) \) ein. 1. Berechne zuerst \( 3a^3 + 4a^2 \): \[ 3(2^3) + 4(2^2) = 3(8) + 4(... [mehr]

Accepted Answer

Um die Probe für \( a = 2 \) durchzuführen, setzen wir \( a \) in den Ausdruck \( (3a^3 + 4a^2)(-2a - a^5) \) ein. 1. Berechne zuerst \( 3a^3 + 4a^2 \): \[ 3(2^3) + 4(2^2) = 3(8) + 4(4) = 24 16 = 40 \] 2. Berechne dann \( -2a - a^5 \): \[ -2(2) - (2^5) = -4 - 32 = -36 \] 3. Setze die Ergebnisse in den ursprünglichen Ausdruck ein: \[ (3a^3 + 4a^2)(-2a - a^5) = 40 \cdot (-36) = -1440 \] Die Probe für \( a = 2 \) ergibt also \( -1440 \).

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Die Funktion \( e^x \) wächst schneller als jede Polynomfunktion \( x^n \) (wobei \( n \) eine positive ganze Zahl ist), die Exponentialfunktion eineante Wachstumsrate hat, die unabhängig vo... [mehr]

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Die Funktion \( e^x \) wächst schneller als jede Polynomfunktion \( x^n \) (wobei \( n \) eine positive ganze Zahl ist), die Exponentialfunktion eineante Wachstumsrate hat, die unabhängig von \( x \) ist Mathematisch lässt sich dies durch den Vergleich der Ableitungen zeigen. Die Ableitung von \( e^x \) ist \( e^x \), während die Ableitung von \( x^n \) \( n \cdot x^{n-1} \) ist. Für große Werte von \( x \) wird \( e^x \) also immer größer als \( x^n \), da die Wachstumsrate von \( e^x \) exponentiell ist, während die Wachstumsrate von \( x^n \) polynomial bleibt. Ein weiterer Weg, dies zu zeigen, ist der L'Hôpital'sche Regel, die besagt, dass der Grenzwert des Verhältnisses zweier Funktionen, wenn beide gegen unendlich gehen, durch die Ableitungen dieser Funktionen bestimmt werden kann. Wenn man den Grenzwert von \( \frac{x^n}{e^x} \) für \( x \to \infty \) betrachtet, erhält man: \[ \lim_{x \to \infty} \frac{x^n}{e^x} = 0 \] Das bedeutet, dass \( e^x \) viel schneller wächst als \( x^n \), wenn \( x \) sehr groß wird.

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Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = 4 - 7x \) zu bestimmen, setzt man die Funktion gleich null: \[ 4 - 7x = 0 \] Nun löst man die Gleichung nach \( x \) auf: 1. Subtrahiere 4 von beiden S... [mehr]

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Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = 4 - 7x \) zu bestimmen, setzt man die Funktion gleich null: \[ 4 - 7x = 0 \] Nun löst man die Gleichung nach \( x \) auf: 1. Subtrahiere 4 von beiden Seiten: \[ -7x = -4 \] 2. Teile beide Seiten durch -7: \[ x = \frac{4}{7} \] Die Nullstelle der Funktion ist also \( x = \frac{4}{7} \).

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Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = 2x - 4 \) zu bestimmen, setzt man die Funktion gleich null: \[ 2x - 4 = 0 \] Nun löst man die Gleichung nach \( x \) auf: 1. Addiere zu beiden Seiten:... [mehr]

Accepted Answer

Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = 2x - 4 \) zu bestimmen, setzt man die Funktion gleich null: \[ 2x - 4 = 0 \] Nun löst man die Gleichung nach \( x \) auf: 1. Addiere zu beiden Seiten: \[2x = 4 \] 2. Teile beide Seiten durch 2: \[ x = 2 \] Die Nullstelle der Funktion ist also \( x = 2 \).