1. **Problemstellung:** Untersuchen Sie die Funktion $f(x)=0,5x^2-4x$ bezüglich Symmetrie, Globalverhalten, Achsenschnittpunkten, lokalen Extrem- und Wendepunkten sowie Steigungs- und Krümmungsverhalten.
2. **Symmetrie:** Eine Funktion ist gerade, wenn $f(-x)=f(x)$ gilt, und ungerade, wenn $f(-x)=-f(x)$ gilt.
Berechnung:
$$f(-x)=0,5(-x)^2-4(-x)=0,5x^2+4x$$
Da $f(-x) \neq f(x)$ und $f(-x) \neq -f(x)$, ist die Funktion weder gerade noch ungerade.
3. **Globalverhalten:** Für $x \to \infty$ dominiert der Term $0,5x^2$, also $f(x) \to \infty$.
Für $x \to -\infty$ gilt ebenfalls $f(x) \to \infty$ (da $x^2$ positiv ist).
4. **Achsenschnittpunkte:**
- Schnitt mit der $y$-Achse bei $x=0$:
$$f(0)=0,5\cdot0^2-4\cdot0=0$$
- Schnitt mit der $x$-Achse (Nullstellen) durch Lösen von $f(x)=0$:
$$0,5x^2-4x=0$$
Faktor ausklammern:
$$x(0,5x-4)=0$$
Nullstellen:
$$x=0$$
$$0,5x-4=0 \Rightarrow 0,5x=4 \Rightarrow x=\frac{4}{0,5}=8$$
5. **Lokale Extrempunkte:**
Ableitung berechnen:
$$f'(x)=2\cdot0,5x -4= x -4$$
Setze $f'(x)=0$:
$$x-4=0 \Rightarrow x=4$$
Zweiter Ableitungstest:
$$f''(x)=1 > 0$$
Da $f''(4)>0$, liegt bei $x=4$ ein lokales Minimum vor.
Funktionswert:
$$f(4)=0,5\cdot4^2 -4\cdot4=0,5\cdot16 -16=8-16=-8$$
6. **Wendepunkte:**
Zweite Ableitung ist konstant $f''(x)=1$, somit keine Wendepunkte.
7. **Steigungs- und Krümmungsverhalten:**
- Steigung $f'(x)=x-4$ ist linear und steigt mit $x$.
- Krümmung $f''(x)=1$ ist positiv, die Funktion ist überall konkav nach oben.
**Endergebnis:**
- Funktion ist weder gerade noch ungerade.
- Nullstellen bei $x=0$ und $x=8$.
- Lokales Minimum bei $(4,-8)$.
- Kein Wendepunkt.
- Funktion ist nach oben geöffnet.
Funktion Analyse 8F06D7
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