Aufgabe2.tex 882 B

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  1. \section*{Aufgabe 2}
  2. \subsection*{Teilaufgabe i}
  3. Es gilt:
  4. \begin{align}
  5. 2x - e^{-x} &= 0\\
  6. \Leftrightarrow 2x &= e^{-x}\\
  7. \end{align}
  8. Offensichtlich ist $g(x) := 2x$ streng monoton steigend und $h(x) := e^{-x}$ streng
  9. monoton fallend.
  10. Nun gilt: $g(0) = 0 < 1 = e^0 = h(0)$. Das heißt, es gibt keinen
  11. Schnittpunkt für $x \leq 0$.
  12. Außerdem: $g(1) = 2$ und $h(1) = e^{-1} = \frac{1}{e} < 2$.
  13. Das heißt, für $x \geq 1$ haben $g$ und $h$ keinen Schnittpunkt.
  14. Da $g$ und $h$ auf $[0,1]$ stetig sind und $g(0) < h(0)$ sowie $g(1) > h(1)$
  15. gilt, müssen sich $g$ und $h$ im Intervall mindestens ein mal schneiden.
  16. Da beide Funktionen streng monoton sind, schneiden sie sich genau
  17. ein mal.
  18. Ein Schnittpunkt der Funktion $g,h$ ist äquivalent zu einer
  19. Nullstelle der Funktion $f$. Also hat $f$ genau eine Nullstelle
  20. und diese liegt in $[0,1]$.
  21. \subsection*{Teilaufgabe ii}