Lim gegen unendlich

Aufrufe: 1700     Aktiv: 11.08.2020 um 18:47

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Guten Tag, 

Die Funtion f(x)=-x^2 -4x -3  soll auf Grenzwerte ins Unendliche überprüft werden.
Wie die Formel umgestellt werden muss habe ich in etwa verstanden, aber inwiefern mir die neue Formel nun die Lösung bringt bzw. wie man die ablesen kann ist mir nicht ganz klar. 
wäre super wenn mir das jemand erklären könnte 
umgeformt habe ich die Funktion zu -x2 (1 + 4/x +3/x^2 )

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Gut: betrachte erstmal den Ausdruck vor der Klammer: in beiden Fällen, also + oder - Unendlich wird er negativ, x^2 stets positiv, aber das - davor macht es neg. 

jetzt kommt der Ausdruck in der Klammer: er liegt bei lim--> ♾ sowohl für pos wie auch neg  ♾ ja durch die Brüche stets sehr nah an 1. und jetzt kommt die folgende Überlegung, bei + ♾ ist der Klammerausdruck knapp>1 , aber immer positiv . 
bei - ♾ ist es praktisch genauso, jedoch von "links" der 1, also minimal < 1, aber stets nah dran an der 1 und > 0.

somit multiplizierst du den Ausdruck vor der Klammer , der gegen - unendlich geht, mit etwas um +1. es bleibt also beim lim--> -+ ♾ = - ♾ 

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Nein, für -unendlich bleibt es vor der Klammer gleich, also ebenfalls - ♾.
In der Klammer bleibt es bei +1, allerdings nähern wir uns durch den 4/x Ausdruck, der ja negativ ist bei - ♾ nur sehr klein, der Ausdruck danach 3/x ^2 ist positiv auch bei - ♾ und noch kleiner, als der x Ausdruck davor, also geht der Wert in der Klammer von 0,5 auf 0,6, auf 0,8 und irgendwann auf 0,9999999
Also wird bei - ♾ der Gesamtausdruck auch mit beinahe +1 multipliziert ,!im einen Fall mit 1,00000000000001 und im anderen Fall mit 0,999999999999
Soweit klar ?
  ─   markushasenb 11.08.2020 um 17:33

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Vielleicht hilft dir folgendes:

Es gibt auch für den Limes Rechenregeln. (Die alle aus der Stetigkeit folgen)

So gilt z.B. \( \lim_{x\rightarrow x_0}f(x)\cdot g(x)=\left(\lim_{x\rightarrow x_0}f(x)\right)\cdot\left(\lim_{x\rightarrow x_0}g(x)\right)=f(x_0)\cdot g(x_0)\)

Wäre in deinem Beispiel also 

\(\lim_{x\rightarrow\pm\infty}(-x^2-4x-3) =\lim_{x\rightarrow\pm\infty}-x^2(1+\frac{4}{x}+\frac{3}{x^2})= \lim_{x\rightarrow\pm\infty}(-x^2)\cdot\lim_{x\rightarrow\infty\pm}(1+\frac{4}{x}+\frac{3}{x^2})\)

Allgemein gilt für \( lim_{x\rightarrow\pm\infty}\frac{1}{x^n}=0\) für \( n>0\) oder einfach gesagt "Eine Zahl geteilt durch eine unendlich große Zahl ist ungefähr Null"

Also bleibt in der rechten Klammer nur noch \( 1\) übrig bzw. \( \lim_{x\rightarrow\pm\infty}1=1\) (du hast schließlich keine x-Abhängigkeit in dem Term.)

Bleibt nur noch \( \lim_{x\rightarrow\pm\infty}-x^2\) zu untersuchen. Das ist auch recht einfach. Es gilt \( \lim_{x\rightarrow\pm\infty}x^n=\pm\infty\) für \( n>0\). Jetzt müssen wir uns nur noch um das Vorzeichen Sorgen machen. Zunächst einmal wissen wir, dass eine quadrierte Zahl immer positiv ist. Also ist eine unendliche große (positive/negative) Zahl ebenfalls positiv und unendlich groß. Nun müssen wir nur zusätzlich das Minuszeichen vor dem \(x^2\) beachten und kommen darauf, dass der Grenzwert \( -\infty\) ist. Und "unendlich" mal irgendeine Zahl ist ebenfalls unendlich.

Hoffe das verwirrt dich nicht noch mehr. Hier hast du alle Rechenregeln mit dem Limes zusammengefasst.

https://www.mathebibel.de/grenzwerte-rechenregeln

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