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calc1/Q1_1.tex
Sven Riwoldt eb31e0dbc1 Init
2024-06-29 08:05:31 +02:00

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TeX

\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}