Algebra Problem mit e hoch x

Erste Frage Aufrufe: 707     Aktiv: 28.04.2020 um 22:06

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f(x) = e^x + x^2

 

Wie kann man hier nach x auflösen?

 

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Er meint denke ich sowas:
(Ein anders Beispiel)
y = 1 /x^2
x^2 = 1/y
x = +/- Wurzel( 1/y)

Dann fällst mir da aber auch nix so richtig ein. Nullstellen kann man da ja auch net so einfach berechnen, da kann man ja beispielsweise des Newtonverfahren anwenden
  ─   derpi-te 27.04.2020 um 22:39

Entschuldigung für die zu kurze Beschreibung.
Wenn x gegeben ist kann man sehr leicht f(x) hier ermitteln.

Wenn aber f(x) als irgend eine Zahl gegeben ist, komme ich nicht mehr auf den x Wert zurück.

Kann man die Formel:
f(x) = e^x + x^2
in
x1 = (etwas ohne x)
x2 = (etwas ohne x)
umformen
  ─   ichmussdashierbenutzen 28.04.2020 um 01:09

Nur kurz als Info:
Laut WolframAlpha ist die Lösung:
x1 = -2 ProductLog(n, -i/2)
x2 = -2 ProductLog(n, i/2)
n Element von Z (die Zahlenmenge)

...

Aber selbst mit der Lambert W Funktion und einem Ergebniss kann ich mir das nicht herleiten.

Funktionen wie f(x) = e^x +x
ODER f(x) = e^x * x^2
sind kein Problem.

Allerdings scheint f(x) = e^x + x^2 unlösbar...
  ─   ichmussdashierbenutzen 28.04.2020 um 22:06
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Die Fragestellung ist etwas knifflig und nicht genau genug gestellt. Nehmen wir mal an, wir suchen einen funktionalen Zusammenhang, sprich: eine Umkehrfunktion. Dann lässt sich zumindest schon mal feststellen, dass es keinen solchen Ausdruck für ganz \( \mathbb{R} \) geben kann, da \(f\) nicht bijektiv ist. Der Wertebereich von \(f\) liegt nämlich im Intervall \((0,\infty)\). Aber auch wenn wir uns auf das Intervall \((0,\infty)\) beschränken, ist \(f\) noch immer nicht injektiv. Das lässt sich relativ leicht einsehen: Es gilt \(f(0)=1<e^{-1}+1\) und \(f(1)=e^1+1>e^{-1}+1\). Da \(f\) stetig ist, finden wir mithilfe des Zwischenwertsatzes ein \(\xi \in (0,1)\) mit \(f(\xi) = e^{-1}+1=f(-1)\), aber \(\xi \neq -1\). Man könnte \(f\) nun weiter einschränken zu einer Funktion \((0, \infty) \rightarrow (1,\infty)\). Dann wäre \(f\) streng monoton steigend und somit tatsächlich bijektiv. Es existiert also der gewünschte funktionale Zusammenhang. Ob sich diese Funktion elementar angeben lässt, ist jedoch nicht so leicht festzustellen. Dazu müsste man bestimmte Funktionenkörper und deren Erweiterungen betrachten und das ist im Allgemeinen sehr schwierig.

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