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Gegeben ist die Funktion f:x1+(ln(x))2f:x\rightarrow 1+(ln(x))^2 mit der Definitionsmenge Df=]0;[D_f=]0;\infty[ . Der Graph der Funktion ff wird mit GfG_f bezeichnet.

  1. Zeigen Sie, dass x1=e1x_1=e^{-1} und x2=ex_2=e die einzigen Nullstellen von ff sind. Bestimmen Sie auch das Verhalten der Funktionswerte von ff an den Rändern des Definitionsbereiches und die Gleichung der senkrechten Asymptote von Gf.G_f.

  2. Ermitteln Sie die maximalen Monotonieintervalle sowie die Art und die Koordinaten des absoluten Extrempunktes von GfG_f. Geben Sie auch die Wertemenge der Funktion ff an.[Mögliches Teilergebnis: f(x)=2ln(x)xf'(x)=\dfrac{2\ln(x)}{x} ]

  3. Bestimmen Sie die exakte Gleichung der Wendetangente an den Graphen GfG_f.

  4. Zeichnen Sie den Graphen GfG_f unter Berücksichtigung aller bisherigen Ergebnisse und weiterer geeigneter Funktionswerte im Bereich 0<x5,50\lt x\le 5{,}5 in ein kartesisches Koordinatensystem.

    Maßstab auf beiden Achsen: 1 LE = 2 cm

  5. Gegeben ist die Funktion F:xx(ln(x)1)2F:x\rightarrow x\cdot (ln(x)-1)^2 mit der Definitionsmenge DF=]0;[.D_F=]0;\infty[.

    1) Zeigen Sie, dass FF eine Stammfunktion von ff ist.

    2) Der Graph GfG_f und die x-Achse schließen im vierten Quadranten ein endliches Flächenstück ein. Kennzeichnen Sie dieses Flächenstück in der Zeichnung aus Teilaufgabe 1.d) und berechnen Sie die Maßzahl des Inhalts der Fläche auf zwei Nachkommastellen gerundet.