🎓 Ui, fast schon PrĂŒfungszeit? Hier geht's zur Mathe-PrĂŒfungsvorbereitung.
Springe zum Inhalt oder Footer
SerloDie freie Lernplattform

Gegeben ist die in R\mathbb{R} definierte Funktion f:x↩  e12x+e−12xf: x \mapsto \; e^{\frac{1}{2}x}+e^{-\frac{1}{2}x}. Der Graph von ff wird mit GfG_f bezeichnet.

  1. Bestimmen Sie die Koordinaten des Schnittpunkts von GfG_f mit der yy-Achse und begrĂŒnden Sie, dass GfG_f oberhalb der xx-Achse verlĂ€uft. (2 BE)

  2. Ermitteln Sie das Symmetrieverhalten von GfG_f sowie das Verhalten von ff fĂŒr x→−∞x \to -\infty und fĂŒr x→∞x \to \infty. (3 BE)

  3. Zeigen Sie, dass fĂŒr die zweite Ableitung fâ€Čâ€Čf'' von ff die Beziehung fâ€Čâ€Č(x)=14⋅f(x)f''(x)=\frac{1}{4}\cdot f(x) fĂŒr x∈Rx\in \mathbb{R} gilt. Weisen Sie nach, dass GfG_f linksgekrĂŒmmt ist. (4 BE)

  4. Bestimmen Sie Lage und Art des Extrempunkts von GfG_f. (3 BE)

  5. Berechnen Sie die Steigung der Tangente gg an GfG_f im Punkt P(2∣f(2))P(2|f(2)) auf eine Dezimale genau. Zeichnen Sie den Punkt PP und die Gerade gg in ein Koordinatensystem ein (Platzbedarf im Hinblick auf das Folgende: −4≀x≀4-4\leq x\leq4, −1≀y≀9-1 \leq y \leq 9). (3 BE)

  6. Berechnen Sie f(4)f(4), im Hinblick auf eine der folgenden Aufgaben auf zwei Dezimalen genau, und zeichnen Sie unter BerĂŒcksichtigung der bisherigen Ergebnisse GfG_f im Bereich −4≀x≀4-4 \leq x \leq 4 in das Koordinatensystem aus Aufgabe 1e ein. (4 BE)

  7. Zeigen Sie durch Rechnung, dass fĂŒr x∈Rx \in \mathbb{R} die Beziehung 14⋅[f(x)]2−[fâ€Č(x)]2=1\quad \frac{1}{4}\cdot [f(x)]^2-[f'(x)]^2=1 gilt. (3 BE)

    Die als KurvenlĂ€nge La;bL_{a;b} bezeichnete LĂ€nge des Funktionsgraphen von ff zwischen den Punkten (a∣f(a))(a|f(a)) und (b∣f(b))(b|f(b)) mit a<ba<b lĂ€sst sich mithilfe der Formel La;b=∫ab1+[fâ€Č(x)]2dxL_{a;b}=\int_a^b\sqrt{1+[f'(x)]^2}\text{d}x berechnen.

  8. Bestimmen Sie mithilfe der Beziehung aus Aufgabe 1g1g die KurvenlÀnge L0;bL_{0;b} des Graphen von ff zwischen den Punkten (0∣f(0))(0|f(0)) und (b∣f(b))(b|f(b)) mit b>0b>0. (4 BE)