Beispiel 5: Wertebereiche einer Umkehrfunktion

Wertebereiche der Funktion

[image]

Input:

Der Nenner kann nie null werden. Bei [image] ist [image]. Die Nennersumme ergibt [image].

Der Inputbereich enthält alle reellen Zahlen.

Output:

Die Funktion ist monoton fallend. Wo sie sich an einen bestimmten Wert annähert, wird über den Grenzwert ermittelt.

a) Grenzwert nach [image]

[image]

Der negative Exponent bei der [image]-Funktion bedeutet:

[image]

Je größer der Nenner, umso kleiner wird der Quotient. Bei unendlich wird er schließlich zu null.

Null einsetzen.

[image]

 

b) Grenzwert nach [image]

[image]

Minus mal Minus ergibt plus. Das Ergebnis wäre ein unbestimmter Ausdruck.

[image]

Das ist unbefriedigend. Also suchen wir eine Methode, um den Grenzwert zu umgehen. Das ginge, wenn wir den Exponenten „pulverisieren“ könnten. Wir multiplizieren einfach die [image]-Funktion mit sich selbst, jedoch mit dem inversen Vorzeichen im Exponenten. Das „knockt“ dann den Exponenten down auf[image].

[image]

Den Bruch mit der gleichen [image]-Funktion (aber mit inversen Vorzeichen im Exponenten) erweitern.

[image]

Ausrechnen.

[image]

Grenzwert einsetzen.

[image]

Terme mit negativem Exponenten in den Nenner bringen.

[image]

Grenzverhalten beachten.

[image]

Ergebnis:

[image]

Die Grenzwerte der Funktion [image] liegen im offenen [image]-Intervall [image]. Das [image]-Intervall ist offen, weil Unendlich keine angebbare Zahl ist.

[image]