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Gegeben ist die Funktion h:xx3+3x2+3xx2+2xh: x\mapsto \dfrac{x^3+3x^2+3x}{x^2+2x} in der maximalen Definitionsmenge DhRD_h\subset\mathbb{R}.

  1. Bestimmen Sie DhD_h, prüfen Sie hh auf Nullstellen und folgern Sie daraus die Art der Definitionslücken. Untersuchen Sie das Verhalten der Funktionswerte bei Annäherung an die Definitionslücken.

  2. Die Funktion f:xx2+3x+3x+2f: x\mapsto \dfrac{x^2+3x+3}{x+2} mit DfD_f =R\mathbb{R} \ {–2} ist die stetige Fortsetzung der Funktion hh (Nachweis nicht erforderlich). Ihr Graph wird mit GfG_f bezeichnet.

    1) Zeigen Sie, dass sich die Gleichung der Funktion ff auch in der Form f(x)=x+1+1x+2f(x)=x+1+\dfrac{1}{x+2} darstellen lässt und geben Sie jeweils die Gleichung und die Art aller Asymptoten von GfG_f an.

    2) Untersuchen Sie, ob sich der Graph GfG_f für xx\mapsto \infty von oben oder von unten der schiefen Asymptote annähert.

    3) Ermitteln Sie die maximalen Monotonieintervalle sowie die Art und Koordinaten der Extrempunkte von GfG_f.

    [ Mögliches Teilergebnis: f(x)=x2+4x+3(x+2)2f'(x)=\dfrac{x^2+4x+3}{(x+2)^2} ]

    4) Zeichnen Sie den Graphen GfG_f und seine Asymptoten für 4x5-4\le x\le 5 in ein kartesisches Koordinatensystem.

    5) Berechnen Sie das bestimmte Integral 04((f(x)(x+1))dx\int_{0}^{4}( (f(x)-(x+1)) \mathrm{d}x auf zwei Nachkommastellen gerundet und schraffieren Sie die zugehörige Fläche im Koordinatensystem der Teilaufgabe 1.b.4.