\begin{itemize} \item Was ist der Bereich der Funktion $\arcsin \frac{x-2}{3}$ ? \begin{itemize} \item $[-2,3]$ \item \textcolor{red}{$[-1,5]$} \item $[2-3 \pi, 2+3 \pi]$ \item $[-2,2]$ \item $\mathbb{R}=(-\infty,+\infty)$ \item $\left[\frac{2}{3}, \frac{5}{3}\right]$ \end{itemize} \end{itemize} %\begin{figure}[h] % \centering % \includegraphics[width=0.5\linewidth]%{Grafiken/A10.png} %\caption{Enter Caption} %\label{fig:enter-label} %\end{figure} \begin{tikzpicture} \begin{axis}[ domain=-1:5, samples=500, axis lines*=middle, xtick={-1,1,2,3,4,5}, ytick={-1.57,1.57}, yticklabels={$-\pi$/2,$\pi$/2}] \addplot[color = red] {asin((x-2)/3)/180*pi}; \addlegendentry{$\arcsin\left(\frac{x-2}{3}\right)$} \end{axis} \end{tikzpicture} 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 $\left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]$ 1. Bedingung für den Argumentbereich von arcsin: $$ -1 \leq \frac{x-2}{3} \leq 1 $$ 2. Lösen der Ungleichung: Multiplizieren wir alle Teile der Ungleichung mit 3: $$ -3 \leq x-2 \leq 3 $$ Addieren wir 2 zu allen Teilen der Ungleichung: $$ -1 \leq x \leq 5 $$ 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. 3. Bestimmung des Wertebereichs: Nun betrachten wir die Extremwerte des Ausdrucks $\frac{x-2}{3}$ : - Für $x=-1$ : $$ \frac{-1-2}{3}=\frac{-3}{3}=-1 $$ - Für $x=5$ : $$ \frac{5-2}{3}=\frac{3}{3}=1 $$ Die Funktion $\arcsin \left(\frac{x-2}{3}\right)$ nimmt also ihre Extremwerte bei $\arcsin (-1)$ und $\arcsin (1)$ an: - $\arcsin (-1)=-\frac{\pi}{2}$ - $\arcsin (1)=\frac{\pi}{2}$ Da die Arkussinusfunktion stetig und streng monoton ist, nimmt sie alle Werte zwischen diesen Extremwerten an. Der Wertebereich der Funktion $h(x)=\arcsin \left(\frac{x-2}{3}\right)$ ist daher: $$ \left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right] $$