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Gegeben ist die Funktion f:x6x+12x2+4x+6f: x\rightarrow \dfrac{6x+12}{x^2+4x+6} mit der Definitionsmenge Df=RD_f=\mathbb{R}.

Der zugehörige Graph wird mit GfG_f bezeichnet.

  1. Ermitteln Sie die Nullstelle der Funktion ff sowie die Gleichung der Asymptote von GfG_f. Begründen Sie, ob sich GfG_f für xx\rightarrow-\infty von oben bzw. von unten an seine Asymptote annähert.

  2. Ermitteln Sie jeweils die Art und die Koordinaten aller relativen Extrempunkte von GfG_f. Runden Sie die Koordinaten auf zwei Nachkommastellen.

    [Mögliches Teilergebnis: f(x)=6x224x12(x2+4x+6)2f'(x)=\dfrac{-6x^2-24x-12}{(x^2+4x+6)^2} ]

  3. Gegeben ist die zweite Ableitungsfunktion ff '' durch die Gleichung

    f(x)f''(x)==12(x+2)[x(26)][x(2+6)](x2+4x+6)3\dfrac{12(x+2)[x-(-2-\sqrt 6)][x-(-2+\sqrt 6)]}{(x^2+4x+6)^3} mit der Definitionsmenge Df=R.D_f''=\mathbb{R}.

    (Nachweis nicht erforderlich!). Begründen Sie, dass die Funktion ff drei Wendestellen besitzt. Lesen Sie die x-Koordinaten der Wendepunkte von GfG_f ab und geben Sie diese an. Bestimmen Sie die y-Koordinaten auf zwei Nachkommastellen gerundet.

  4. Zeichnen Sie den Graphen GfG_f im Bereich 9x5-9\le x\le 5 unter Verwendung vorliegender Ergebnisse sowie weiterer geeigneter Funktionswerte in ein kartesisches Koordinatensystem.

  5. Gegeben ist die Funktion F:xF:x\rightarrow 3ln(x2+4x+6)3\ln(x^2+4x+6) mit der Definitionsmenge DF=RD_F=\mathbb{R}. Zeigen Sie, dass die Funktion FF eine Stammfunktion von ff ist. Berechnen Sie den Wert des bestimmten Integrals 40 f(x)dx\int_{-4}^{0} \ f(x) \mathrm{d}x und interpretieren Sie das Ergebnis geometrisch.