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Calc01.tex
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44
Calc01.tex
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\documentclass[]{scrbook}
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\usepackage{color}
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\usepackage{marginnote}
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\usepackage[fleqn]{amsmath}
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\usepackage{amssymb}
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\newcommand\mpar[1]{\marginpar {\flushleft\sffamily\small #1}}
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\setlength{\marginparwidth}{35mm}
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\usepackage{slashed}
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\usepackage{pgfplots}
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\usepackage{tikz}
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\usepackage{graphicx}
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\usepackage[T1]{fontenc}
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%\newcommand{\changefont}[3]{
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% \fontfamily{#1} \fontseries{#2} \fontshape{#3} \selectfont}
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\setlength\parindent{0pt}
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%\changefont{pag}{m}{n}
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%\usepackage[sc]{mathpazo} % Palatino Font
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\usepackage{cmbright}
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%\usepackage{charter}
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% %%% Überschriften %%%%
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%\setkomafont{disposition}{\normalcolor\sffamily\bfseries} % standard
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\setkomafont{disposition}{\normalcolor\bfseries} % alle überschriften fett und serifenlos
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%\setkomafont{disposition}{\normalcolor}
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\everymath{\displaystyle}
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\begin{document}
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%\input{Eingangstest}
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\input{Quiz1.tex}
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\end{document}
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221
Eingangstest.tex
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221
Eingangstest.tex
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\begin{description}
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||||
\item[1. Aufgabe ] Was ist die Ableitung von $x^4-2 x^3+3 x^2-5 x+11$ ?
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||||
\mpar{\textcolor{red}{\textbf{Potenzregel:} $f(x)=x^n$\\$f'(x)=nx^{x-1}$}}
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\begin{itemize}
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||||
\item $x^3-2 x^2+3 x+6$
|
||||
\item $4 x^3-6 x^2-6 x-5$
|
||||
\item $\frac{x^5}{5}-\frac{x^4}{2}+x^3-\frac{5 x^2}{2}+11 x+C$, wobei $C$ eine Konstante ist.
|
||||
\item Keiner von ihnen.
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||||
\item $4 x^3-6 x^2+6 x-5$
|
||||
\item $x^3-2 x^2+3 x-5$
|
||||
\item $\frac{x^5}{5}-\frac{x^4}{2}+x^3-\frac{5 x^2}{2}+11 x$
|
||||
\item $4 x^4-6 x^3+6 x^2-5 x+11$
|
||||
\end{itemize}
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||||
\textbf{Lösung:}
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$4x^3-6x^2+6x-5$
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\begin{figure}[ht]
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\centering
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\includegraphics[width=0.75\linewidth]{Grafiken/A1}
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\label{fig:a1}
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||||
\end{figure}
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||||
\newpage
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||||
\item[2. Aufgabe] Welche der folgenden Gleichungen gibt die Gleichung eines Kreises mit dem Radius $2$ und dem Mittelpunkt im Punkt $(-1,2)$ an?
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||||
\mpar{\textcolor{red}{\textbf{Kreisgleichung:} $(x-x_m)^2+(y-y_m)^2=r^2$}}
|
||||
\begin{itemize}
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||||
\item $(x+1)^2-(y-2)^2=2$
|
||||
\item $(x-1)^2+(y+2)^2=4$
|
||||
\item $x^2+\frac{y^2}{2}=4$
|
||||
\item $x^2+y^2=4$
|
||||
\item $(x+1)^2+(y-2)^2=4$
|
||||
\item $(x+1)^2+(y-2)^2=2$
|
||||
\item $(x-1)^2+(y+2)^2=2$
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\textbf{Lösung:}
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||||
Einsetzen in Kreisgleichung
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$(x-(-1))^2+(y-2)^2=4$ somit $(x+1)^2+(y-2)^2=4$
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||||
\begin{figure}[ht]
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||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.75\linewidth]{Grafiken/A2}
|
||||
\caption{}
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||||
\label{fig:a2}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\newpage
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||||
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||||
\item[3. Aufgabe] Vereinfachen Sie $\left(\frac{-125}{8}\right)^{2/3}$
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $\frac{15625}{64}$
|
||||
\item $-\frac{2}{5}$
|
||||
\item $\frac{2}{5}$
|
||||
\item $-\frac{5}{2}$
|
||||
\item $\frac{3}{5}$
|
||||
\item $\frac{4}{25}$
|
||||
\item \underline{\underline{$\frac{25}{4}$}}
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Lösung:} Ohne TR
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||||
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||||
$\left(\frac{-125}{8}\right)^{2/3}=\frac{\sqrt[3]{(-125)^2}}{\sqrt[3]{8^2}}=\frac{\sqrt[3]{15625}}{\sqrt[3]{64}}=\frac{\sqrt[3]{5\cdot 5\cdot 5\cdot 5\cdot 5\cdot 5}}{\sqrt[3]{2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2}}=\frac{\slashed{5}\cdot \slashed{5}\cdot \slashed{5}\cdot \slashed{5}\cdot 5\cdot 5}{\slashed{2}\cdot \slashed{2}\cdot \slashed{2}\cdot \slashed{2}\cdot 2\cdot 2}=\frac{5\cdot 5}{2 \cdot 2}=\frac{25}{4}$
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
\item[4. Aufgabe]Lösen Sie $e^{2-3 x}=125$ für $x$.
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||||
|
||||
\begin{itemize}
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||||
\item $\frac{2}{3}+\ln 25$
|
||||
\item $\frac{2}{3}-\ln 125$
|
||||
\item $\frac{2}{3}+\ln 125$
|
||||
\item $\frac{3}{2}+\ln 125$
|
||||
\item $\frac{2}{3}-\ln 5$
|
||||
\item $\frac{3}{2}-\ln 5$
|
||||
\item $\frac{3}{2}+\ln 25$
|
||||
\item $\frac{3}{2}-\ln 125$
|
||||
\end{itemize}
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||||
|
||||
\textbf{Lösung:}
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||||
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||||
\mpar{\textcolor{red}{$\ln e=1$}}
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||||
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||||
\mpar{\textcolor{red}{$\log_b (x^z) = z \cdot \log_b(x)$}}
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||||
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||||
\begin{tabular}{rll}
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||||
& $e^{2-3 x}=125$ & $\vert{} \ln()$ \\
|
||||
$\Leftrightarrow$ & $\ln e^{2-3x}=\ln 125$ & $\vert{}$ siehe Regel \\
|
||||
$\Leftrightarrow$ & $\left(2-3x\right) \cdot \ln e = \ln 125$ & $\vert{}$ siehe Regel \\
|
||||
$\Leftrightarrow$ & $2-3x=\ln 125$ & $\vert{} -2$\\
|
||||
$\Leftrightarrow$ & $-3x=\ln 125-2$ &$\vert{} \div(-3)$\\
|
||||
$\Leftrightarrow$ & $x=\ln 125-2$ &\\
|
||||
$\Leftrightarrow$ & $x=\frac{2}{3} -\frac{\ln 125}{3}$ &\\
|
||||
|
||||
\end{tabular}
|
||||
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
\item[5. Aufgabe]Bewerten Sie $\int_1^3 \frac{d x}{x^2}$.
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||||
|
||||
\begin{itemize}
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||||
\item $-\frac{1}{2}$
|
||||
\item $-\frac{2}{3}$
|
||||
\item $-\frac{1}{3}$
|
||||
\item $-\frac{8}{9}$
|
||||
\item $\frac{1}{3}$
|
||||
\item $-\frac{26}{27}$
|
||||
\item $\frac{2}{3}$
|
||||
\item $\frac{1}{2}$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Lösung:}
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||||
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||||
\mpar{\textcolor{red}{$\int_a^b f(x) d x=[F(x)]_a^b=F(b)-F(a)$}}
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||||
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||||
\mpar{$\frac{1}{x^{2}}dx=-\frac{1}{x}$}
|
||||
|
||||
$\int_1^3 \frac{d x}{x^2}=\int_1^3 \frac{1}{x^2}dx=\left[ -\frac{1}{x}\right]_1^3=-\frac{1}{3}-\left(-\frac{1}{1}\right)=1-\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{figure}[ht]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.65\linewidth]{Grafiken/A5}
|
||||
\label{fig:a5}
|
||||
\end{figure}
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||||
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
\item[6. Aufgabe]Es sei $f(x)=x+\sin 2 x$. Finden Sie die Ableitung $f^{\prime}(0)$.
|
||||
\mpar{Summenregel: $f(x)=g(x)+k(x) \quad \rightarrow \quad f^{\prime}(x)=g^{\prime}(x)+k^{\prime}(x)$}
|
||||
\mpar{Kettenregel: $\left[u\left(v\left(x\right)\right)\right]^{\prime}=u^{\prime}\left(v\left(x\right)\right)\cdot v^{\prime}\left(x\right)$}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $3$
|
||||
\item $2$
|
||||
\item $6$
|
||||
\item $-1$
|
||||
\item $-3$
|
||||
\item $0$
|
||||
\item $-2$
|
||||
\item $1$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
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||||
\textbf{Lösung:}
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||||
$f(x)=x+\sin 2 x \Rightarrow f'(x)=1+2\cdot \cos(2x)$
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||||
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||||
$f(0)^\prime=1+2\cdot \cos(2\cdot 0)= 1+2\cdot 1=3$
|
||||
|
||||
|
||||
Nebenrechnung wegen Verkettung:
|
||||
$\left(\sin(2x)\right)^\prime$
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $u=2x$; $u^\prime = 2$
|
||||
\item $\left(\sin(u)\right)^\prime = \cos(u)$
|
||||
\item somit: $\left(\sin(2x)\right)^\prime = 2\cdot \cos(2x)$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\begin{figure}[ht]
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||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.65\linewidth]{Grafiken/A6}
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||||
\label{fig:a6}
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||||
\end{figure}
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||||
|
||||
\newpage
|
||||
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||||
\item[7. Aufgabe]Bewerten Sie $\cos \frac{2 \pi}{3}-\arctan 1$. Seien Sie vorsichtig und prüfen Sie alle Optionen.
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||||
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $\frac{\sqrt{3}-1}{2}$
|
||||
\item $\frac{1-\pi}{2}$
|
||||
\item $-\frac{\sqrt{3}+1}{2}$
|
||||
\item $-\frac{\sqrt{3}+2}{4}$
|
||||
\item $\frac{\pi+2}{4}$
|
||||
\item $-\frac{\pi+2}{4}$
|
||||
\item $\frac{1-\sqrt{3}}{2}$
|
||||
\item $\frac{\pi-2}{4}$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
|
||||
\textbf{Lösung: }
|
||||
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||||
|
||||
$\cos \frac{2 \pi}{3}=-\frac{1}{2}$
|
||||
|
||||
$\arctan 1 = \frac{\pi}{4}$
|
||||
|
||||
$-\frac{1}{2}-\frac{\pi}{4}=-\frac{2}{4}-\frac{\pi}{4}=\frac{-2-\pi}{4}=-\frac{\pi+2}{4}$
|
||||
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
\item[8. Aufgabe]Bewerten Sie $\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x^2+x-3}{x^2-x}$
|
||||
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $\frac{4 x+1}{2 x-1}$
|
||||
\item $\frac{5}{2}$
|
||||
\item $0$
|
||||
\item $-3$
|
||||
\item $2$
|
||||
\item $5$
|
||||
\item $\frac{7}{2}$
|
||||
\item $\frac{0}{0}$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
$\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 \cdot1^2+1-3}{1^2-1}=\frac{0}{0}$
|
||||
|
||||
daher L'Hospital:
|
||||
|
||||
$\lim _{x \rightarrow 1} \frac{2 x^2+x-3}{x^2-x}=\lim _{x \rightarrow 1} \frac{4 x+1}{2x-1}=\frac{5}{1}=5$
|
||||
|
||||
\begin{figure}[ht]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.7\linewidth]{Grafiken/A8}
|
||||
\label{fig:a8}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\end{description}
|
||||
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84
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@@ -0,0 +1,84 @@
|
||||
\section*{Aufgabe 1}
|
||||
|
||||
Welche der folgenden Intervalle sind im Bereich der Funktion $\sqrt{2 x-x^3}$ enthalten? Wählen Sie alle zutreffenden Antworten aus $\ldots$
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $\mathbf{[0, \sqrt{2}]}$
|
||||
\item $[\sqrt{2},+\infty)$
|
||||
\item $[-\sqrt{2}, 0]$
|
||||
\item $\mathbf{(-\infty,-\sqrt{2}]}$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection*{Bestimmen des Definitionsbereiches}
|
||||
|
||||
\begin{flalign*}
|
||||
f(x) &= \sqrt{2 x-x^3}\\
|
||||
\sqrt{2 x-x^3} & \geq 0\qquad \vert ^2 \\
|
||||
2x-x^3 & \geq 0\qquad| x\text{ ausklammern}\\
|
||||
x\left(2-x^2\right) & \geq 0\\
|
||||
x_1 & \geq 0\\
|
||||
2-x^2 & \geq 0 \qquad \vert -2\\
|
||||
-x^2 & \geq -2 \qquad \vert \div (-1)\\
|
||||
x^2 & \leq 2 \qquad \vert \sqrt{ }\\
|
||||
x_2 & \leq \sqrt{2}\\
|
||||
x_3 & \leq -\sqrt{2}
|
||||
\end{flalign*}
|
||||
|
||||
Damit ergeben sich die folgenden Intervalle:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $(-\infty,-\sqrt{2}]$
|
||||
\item $[0,\sqrt{2}]$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
|
||||
\subsection*{Bestimmen der Nullstellen}
|
||||
\begin{flalign*}
|
||||
x\left(2-x^2\right) & = 0\\
|
||||
x_1 &= 0\\
|
||||
2-x^2 & = 0 \qquad \vert -2\\
|
||||
-x^2 & = -2 \qquad \vert \div (-1)\\
|
||||
x^2 & = 2 \qquad \vert \sqrt{ }\\
|
||||
x_2 & = \sqrt{2}\\
|
||||
x_3 & = -\sqrt{2}
|
||||
\end{flalign*}
|
||||
|
||||
\vspace{2pt}
|
||||
\begin{figure}[ht]
|
||||
\centering
|
||||
\begin{tikzpicture}
|
||||
\begin{axis}[
|
||||
domain=-4:3, % Bereich, in dem die Funktion definiert ist
|
||||
samples=1000, % Anzahl der Abtastpunkte
|
||||
xlabel={$x$},
|
||||
ylabel={$y$},
|
||||
axis lines=middle,
|
||||
xtick={-4,-3,-1.414, 0, 1, 1.414,3},
|
||||
xticklabels={-4,-3,-$\sqrt{2}$, 0, 1, $\sqrt{2}$,3},
|
||||
ytick={0, 1,2,3},
|
||||
ymin=-0.1, ymax=3.5,
|
||||
xmin=-4, xmax=3,
|
||||
legend pos=outer north east,
|
||||
%grid=both,
|
||||
%major grid style={line width=.2pt,draw=gray!50},
|
||||
%minor grid style={line width=.1pt,draw=gray!50},
|
||||
]
|
||||
\addplot [
|
||||
domain=0:1.414,
|
||||
samples=500,
|
||||
thick,
|
||||
red,
|
||||
] {sqrt(2*x - x^3)};
|
||||
\addplot [
|
||||
domain=-4:-1,
|
||||
samples=500,
|
||||
thick,
|
||||
red,
|
||||
] {sqrt(2*x - x^3)};
|
||||
\addlegendentry{$\sqrt{2x - x^3}$}
|
||||
\end{axis}
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
% %\caption{}
|
||||
\label{fig:q2}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
98
Q1_2.tex
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98
Q1_2.tex
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@@ -0,0 +1,98 @@
|
||||
\section*{Aufgabe 2}
|
||||
Welche der folgenden Intervalle sind im Bereich der Funktion $\frac{x-3}{x^2-4} \ln x$ enthalten? Wählen Sie alle zutreffenden Antworten aus...
|
||||
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $(2,+\infty)$
|
||||
\item $(-\infty,-2)$
|
||||
\item $(-2,0)$
|
||||
\item $(0,2)$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
Untersuchung des Nenners (wann gibt es eine Division durch Null):
|
||||
\begin{align*}
|
||||
x^2-4=0 & \qquad \vert{} +4 \\
|
||||
x^2=4 & \qquad \vert{} \sqrt{\quad} \\
|
||||
x_1=-2 \\
|
||||
x_2=2
|
||||
\end{align*}
|
||||
|
||||
Somit sind die Bereiche $(2,+\infty)$ und $(-\infty,-2)$
|
||||
|
||||
\textcolor{red}{\textbf{Dies stellt mich aber noch nicht zufrieden, das kann einfach nicht alles sein}}
|
||||
|
||||
\textcolor{blue}{\textbf{Hier hatte ich im ersten Versuch den Fehler gemacht, das ich das $\ln x$ übersah}}
|
||||
|
||||
|
||||
\begin{figure}[h]
|
||||
\centering
|
||||
|
||||
\begin{tikzpicture}
|
||||
\begin{axis}[
|
||||
domain=0.1:4.9, % Bereich, in dem die Funktion definiert ist (z.B. nahe bei 0 und 2 ausgespart)
|
||||
samples=100, % Anzahl der Abtastpunkte
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||||
xlabel={$x$},
|
||||
ylabel={$f(x)$},
|
||||
axis lines=middle,
|
||||
xtick={0, 1, 2, 3, 4},
|
||||
ytick={-2, -1, 0, 1, 2},
|
||||
ymin=-2.5, ymax=2.5,
|
||||
xmin=0, xmax=5,
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||||
legend pos=outer north east,
|
||||
grid=both,
|
||||
major grid style={line width=.2pt,draw=gray!50},
|
||||
minor grid style={line width=.1pt,draw=gray!50},
|
||||
restrict y to domain=-2.5:2.5, % Begrenze y-Werte für bessere Darstellung
|
||||
]
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||||
\addplot [
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||||
domain=0.1:1.9999,
|
||||
samples=500,
|
||||
thick,
|
||||
blue
|
||||
] {(x-3)/(x^2-4) * ln(x)};
|
||||
\addlegendentry{$\left(\frac{x-3}{x^2-4}\right) \ln(x)$}
|
||||
|
||||
\addplot [
|
||||
domain=2.00001:5,
|
||||
samples=500,
|
||||
thick,
|
||||
blue
|
||||
] {(x-3)/(x^2-4) * ln(x)};
|
||||
\end{axis}
|
||||
\end{tikzpicture}
|
||||
% \includegraphics[width=0.75\linewidth]{Grafiken/Q1_2.png}
|
||||
%\caption{Enter Caption}
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||||
\label{fig:enter-label}
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||||
\end{figure}
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Um die Intervalle zu bestimmen, in denen die Funktion $h(x)=\left(\frac{x-3}{x^2-4}\right) \ln (x)$ definiert ist, muss man die Punkte betrachten, an denen die Funktion nicht definiert ist. Diese Punkte sind:
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\begin{enumerate}
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\item Nullstellen des Nenners $x^2-4$
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\item Punkte, an denen der Logarithmus $\ln (x)$ nicht definiert ist (insbesondere $x \leq 0$ )
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\end{enumerate}
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\subsection{Nullstellen des Nenners}
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\begin{flalign*}
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x^2-4&=0 \\
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x^2&=4 \\
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x&= \pm 2
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\end{flalign*}
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Die Funktion hat also Pole (nicht definierte Punkte) bei $x=2$ und $x=-2$.
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2. Definitionsbereich des Logarithmus:
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$\ln (x)$ ist nur für $x>0$ definiert.
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Zusammenführung der Bedingungen:
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- Der Nenner darf nicht null sein: $x \neq 2$ und $x \neq-2$.
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- Der Logarithmus ist nur für $x>0$ definiert.
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Schlussfolgerung:
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Die Funktion $h(x)=\left(\frac{x-3}{x^2-4}\right) \ln (x)$ ist definiert für $x>0$, ausgenommen $x=2$. Somit sind die Intervalle, in denen die Funktion definiert ist:
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$$
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||||
(0,2) \cup(2, \infty)
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$$
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||||
Diese Intervalle umfassen alle Werte, für die der Ausdruck sowohl im Nenner als auch im Logarithmus definiert und nicht null ist.
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||||
71
Q1_3.tex
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71
Q1_3.tex
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@@ -0,0 +1,71 @@
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item Was ist der Bereich der Funktion $\arcsin \frac{x-2}{3}$ ?
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item $[-2,3]$
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||||
\item \textcolor{red}{$[-1,5]$}
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||||
\item $[2-3 \pi, 2+3 \pi]$
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||||
\item $[-2,2]$
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||||
\item $\mathbb{R}=(-\infty,+\infty)$
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||||
\item $\left[\frac{2}{3}, \frac{5}{3}\right]$
|
||||
\end{itemize}
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||||
\end{itemize}
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||||
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||||
%\begin{figure}[h]
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||||
% \centering
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||||
% \includegraphics[width=0.5\linewidth]%{Grafiken/A10.png}
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||||
%\caption{Enter Caption}
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||||
%\label{fig:enter-label}
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||||
%\end{figure}
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||||
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||||
\begin{tikzpicture}
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||||
\begin{axis}[
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||||
domain=-1:5,
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||||
samples=500,
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||||
axis lines*=middle,
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||||
xtick={-1,1,2,3,4,5}, ytick={-1.57,1.57},
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||||
yticklabels={$-\pi$/2,$\pi$/2}]
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||||
\addplot[color = red] {asin((x-2)/3)/180*pi};
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||||
\addlegendentry{$\arcsin\left(\frac{x-2}{3}\right)$}
|
||||
\end{axis}
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||||
\end{tikzpicture}
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||||
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||||
Um den Wertebereich der Funktion $h(x)=\arcsin \left(\frac{x-2}{3}\right)$ zu bestimmen, müssen wir sicherstellen, dass der Ausdruck $\frac{x-2}{3}$ im Definitionsbereich der Arkussinusfunktion liegt. Die Arkussinusfunktion, $\arcsin (y)$, ist nur für $-1 \leq y \leq 1$ definiert und ihr Wertebereich ist $\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]$
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1. Bedingung für den Argumentbereich von arcsin:
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$$
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-1 \leq \frac{x-2}{3} \leq 1
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$$
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2. Lösen der Ungleichung:
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Multiplizieren wir alle Teile der Ungleichung mit 3:
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$$
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-3 \leq x-2 \leq 3
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$$
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||||
Addieren wir 2 zu allen Teilen der Ungleichung:
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$$
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-1 \leq x \leq 5
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$$
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Das bedeutet, dass $x$ im Intervall $[-1,5]$ liegen muss, damit der Ausdruck $\frac{x-2}{3}$ im Bereich $[-1,1]$ liegt und arcsin definiert ist.
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3. Bestimmung des Wertebereichs:
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Nun betrachten wir die Extremwerte des Ausdrucks $\frac{x-2}{3}$ :
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- Für $x=-1$ :
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$$
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\frac{-1-2}{3}=\frac{-3}{3}=-1
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$$
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||||
- Für $x=5$ :
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$$
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||||
\frac{5-2}{3}=\frac{3}{3}=1
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||||
$$
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||||
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||||
Die Funktion $\arcsin \left(\frac{x-2}{3}\right)$ nimmt also ihre Extremwerte bei $\arcsin (-1)$ und $\arcsin (1)$ an:
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- $\arcsin (-1)=-\frac{\pi}{2}$
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- $\arcsin (1)=\frac{\pi}{2}$
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Da die Arkussinusfunktion stetig und streng monoton ist, nimmt sie alle Werte zwischen diesen Extremwerten an.
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Der Wertebereich der Funktion $h(x)=\arcsin \left(\frac{x-2}{3}\right)$ ist daher:
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$$
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||||
\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]
|
||||
$$
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||||
128
Quiz1.tex
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128
Quiz1.tex
Normal file
@@ -0,0 +1,128 @@
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||||
\chapter{Quiz Woche 1}
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%\input{Q1_1}
|
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%\newpage
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\input{Q1_2}
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\newpage
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\input{Q1_3}
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\newpage
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\begin{itemize}
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\item Was ist der Bereich der Funktion $-x^2+1$ ?
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\begin{itemize}
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\item $(-\infty, 0]$
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||||
\item $[1,+\infty)$
|
||||
\item $[0,1]$
|
||||
\item $[0,+\infty)$
|
||||
\item $(-\infty, 1]$
|
||||
\item $\mathbb{R}=(-\infty,+\infty)$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\begin{figure}[h]
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||||
\centering
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||||
\includegraphics[width=0.5\linewidth]{Grafiken/A11.png}
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||||
%\caption{Enter Caption}
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||||
\label{fig:enter-label}
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||||
\end{figure}
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$-x^2+1$
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Nullstellen
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$-x^2+1=0$
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$-x^2=-1$
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$x^2=1$
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||||
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$x_1=-1$ und $x_2=1$
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||||
Muss ich nun den Scheitelpunkt berechnen? \textcolor{red}{Ja}
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Hier gibt es verschiedene Wege:
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\begin{enumerate}
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\item per Differentialrechnung
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\begin{itemize}
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\item Bilden der ersten Ableitung
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$f(x)=-x^2+1 $
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$f'(x)=-2x$
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\item $x=0$ setzen
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$-2x=0$
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||||
$x=0$
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\item $y$ berechnen, $x$ in $f(x)$ einsetzen
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$f(x)=-x^2+1 $
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$f(0)=-0^2+1$
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$f(0)=1$
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||||
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||||
\end{itemize}
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||||
\item per quadratischer Ergänzung
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||||
\end{enumerate}
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||||
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||||
\newpage
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||||
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item Was ist der Bereich der Funktion $\ln \left(1+x^2\right)$ ?
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item $[1,+\infty)$
|
||||
\item $\mathbb{R}=(-\infty,+\infty)$
|
||||
\item $(-\infty, 0]$
|
||||
\item $(-\infty, 1]$
|
||||
\item $[0,+\infty)$
|
||||
\item $[-1,+\infty)$
|
||||
\end{itemize}
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\begin{figure}[h]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[width=0.5\linewidth]{Grafiken/A12.png}
|
||||
%\caption{Enter Caption}
|
||||
\label{fig:enter-label}
|
||||
\end{figure}
|
||||
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\newpage
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6. Wie groß ist der Bereich der Funktion $\arctan \cos x$ (d.h. die Umkehrung der Tangensfunktion mit dem Parameter $\cos x) ?$
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$[0,+\infty)$
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$\mathbb{R}=(-\infty,+\infty)$
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$[-\pi, \pi]$
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$\left[-\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}\right]$
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||||
$\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]$
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$(-\infty, 0]$
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||||
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\newpage
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7. Wenn $f(x)=4 x^3+1$ und $g(x)=\sqrt{x+3}$, berechnen Sie $(f \circ g)(x)$ und $(g \circ f)(x)$.
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$(f \circ g)(x)=(g \circ f)(x)=\left(4 x^3+1\right) \sqrt{x+3}$
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$(f \circ g)(x)=(g \circ f)(x)=4 x^3+1+\sqrt{x+3}$
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$(f \circ g)(x)=4(x+3)^{3 / 2}+1$ und $(g \circ f)(x)=2 \sqrt{x^3+1}$
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$(f \circ g)(x)=2 \sqrt{x^3+1}$ und $(g \circ f)(x)=4(x+3)^{3 / 2}+1$
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||||
\newpage
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||||
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||||
8. Was ist die Umkehrung der Funktion $f(x)=e^{2 x}$ ? Wählen Sie alle, die richtig sind.
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Die Exponentialfunktion ist ihre eigene Inverse, also $f^{-1}(x)=e^{2 x}$
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$f^{-1}(x)=\log _2 x$
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$f^{-1}(x)=\ln x^2$
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$f^{-1}(x)=\frac{1}{e^{2 x}}$
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$f^{-1}(x)=\frac{1}{2} \ln x$.
|
||||
$f^{-1}(x)=\ln \sqrt{x}$
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||||
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