Welche Funktion hat die Ableitung f‘(x)= cox(x) und erfüllt die Bedingung 0 kleiner gleich f(x) kleiner gleich 2 für alle x element aus Reelle Zahlen?

3 Antworten

Gesucht ist eine Funktion, die folgende Eigenschaften hat:

  • f'(x) = cos(x)
  • f(x) ≥ 0

Und das für jede reelle Zahl x.

Wenn wir wissen, dass die Ableitungsfunktion die Kosinusfunktion ist, können wir mit dem Integral die Stammfunktion - also f(x) - berechnen. Das hat du richtig gemacht. Wir erhalten

f(x) = sin(x) + c

wobei c irgendeine konstante Zahl ist.

Nun müssen wir noch die zweite Bedingung erfüllen, nämlich dass f(x) nichtnegativ ist.

Aus f(x) ≥ 0 folgt, da wir f(x) = sin(x) +c berechnet haben, einfach

sin(x) + c ≥ 0.

Das muss für alle reellen x der Fall sein.

Wenn wir wissen, was der kleinstmögliche Wert ist, den der Sinus annhemen kann, können wir unser c bestimmen.

Wenn wir uns den Graphen anssehen, sehen wir, dass der kleinstmögliche Wert –1 ist.

Bild zum Beitrag

Für unsere Ungleichung bedeutet es, dass c größer oder gleich Eins sein muss. Denn schauen wir uns nochmal die Ungleichung an und ziehen das c rüber

sin(x) ≥ –c

sehen wir, dass für den kleinstmöglichen Wert, also

–1 ≥ –c

die Ungleichung nur dann erfüllt ist, wenn

c ≥ 1

gilt. Wir nehmen jetzt einfach c = 1 an.

Unsere Funktion ist also gelöst. Sie lautet

f(x) = sin(x) + 1.

Bitteschön :)

Woher ich das weiß:Hobby – Mathematik (u. Physik)
 - (Funktion, Ableitung)

Der Ansatz ist schonmal korrekt! Du weißt nun, dass c so gewählt werden muss, daaa sin(x) + c <= 2 für alle x in R gilt. Du kannst dir nun überlegen, wie groß sin(x) maximal werden kann für x in R. Das setzt du dann ein und erhältst eine Ungleichung für c. Gleiches für sin(x) + c >= 0. Dann suchst du die einen Wert für c aus, der beide Ungleichungen erfüllt.

Sandraa16 
Fragesteller
 31.10.2022, 22:11

Ich versteh leider nicht was du meinst. Meinst du, dass ich irgendwelche werte für sinus einsetzen soll um auf maximal 2 zu kommen? Ich versteh nicht wie ich das berechne :(

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ShimaG  01.11.2022, 06:24
@Sandraa16

sin(x) hat ausschließlich Werte zwischen -1 und 1. Vielleicht hilft dir das ja weiter.

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Welche Werte kann denn sin(x) annehmen? Und um welchen Wert musst du das verschieben, um auf die Bedingungen der Aufgabenstellung zu kommen?

Sandraa16 
Fragesteller
 31.10.2022, 23:06

Ich verstehe nicht wie ich c berechne muss ich einfach bei sinus 0 einsetzen damit ich auf c kommt oder wie geht das

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