8.2 Kurvendiskussion

Beispiel: f(x)=x2x−1

Definitionsberelch: Df:x∈R∖{1}

Polstelle?

Asymptote: Polynomdivision:

x2:(x−1)=x+1+1x−1−(x2−x)x+0−(x−1)1⟹f(x)=x+1⏟Asymptote +11x−2⏟ Restterm

Nullstellen: f(x)=0

⟹0=x2x−10=x2x0=0

Extrema

Ableitungen

f′(x)f(x)=x2x−1 Quotientenregel

u=x2u′=2xf(x)=uvv=x−1v′=1f′(x)=u′⋅v−v′⋅nv2⟹f′(x)=2x(x−1)−1⋅x2(x−1)2f′(x)=x2−2x(x−1)2f′′(x):f′(x)=x2−2x(x−1)2 Quotientenregel u=x2−2xu′=2x−2v=(x−1)2v′=2(x−1)=2x−2f′′(x)=(2x−2)(x−1)2−2(x−1)(x2−2x)(x−1)4=(2x−2)(x−1)−2(x2−2x)(x−1)3f′′(x)=2x2−2x−2x+2−2x2+4x(x−1)3=2(x−1)3

notwendige Bedingung: f′(x)=0

0=x2−2x(x−1)2⟹x2−2x=2xe1/2=1±1−0xe1=1−1=0xe2=1+1=2

hinreichende Bedingung f′(x)=0∧f′′(x)≠0

f′′(0)=2(0−1)3=−2<0⟹ Maximum f′′(2)=2(2−1)2=2>0⟹ Minimum 

Funktionswerte

f(0)=0f(2)=42−1=4

Wendepunkte

Notwendige Bedingung: f′′(x)=0

⟹0=2(x−1)3⟹ Keine Wendepunkte

Graph

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