Frage bzgl. der Grenzwertberechnung

Aufrufe: 407     Aktiv: 16.10.2020 um 13:31

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Ich habe eine Frage bzgl. einer Grenzwertberechnungsaufgabe und hoffe das die Antwort darauf auch meine anderen Fragen, in dem Gebiet, beantwortet.

 

Und zwar ist diese Aufgabe gegeben.

Eigentlich würde ich sagen, dass ohne irgendwelche Umformungen im Nenner 0 rauskommt und die Aufgabe ist damit gegessen, weil es keinen Grenzwert gibt.

Leider kenne ich aber auch die Lösung der Aufgabe und die ist:

 

Und jetzt kommt meine Frage: Sobald unten im Bruch 0 rauskommen würde, muss man dann die Aufgabe so umstellen, dass man am Ende was sinnvolles rausbekommt, oder gibt es auch Aufgaben in denen dann einfach im Nenner die 0 stehen bleibt und die Aufgabe dann nicht lösbar ist? 

Ich hoffe, dass das alles irgendwie verstädnlich ausgedrückt war. 

 

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Hi, 

die Sache ist, dass bei der Funktion \(f(x)=\frac{x^2-x-12}{x+3}\) die -3 nicht im Definitionsbereich liegt und die Funktion daher an dieser Stelle nicht definiert ist. (Weil man eben durch 0 teilen würde.)

Bei der Grenzwertbetrachtung wollen wir aber schauen, wie es wäre, wenn wir uns der -3 langsam annähern. Denn es kann durchaus der Fall sein, dass sich \(f(x)\) tatsächlich einem konkreten Wert nähert, wenn \(x\rightarrow -3\). (Also wenn sich \(x\) der -3 annähert). 

Deshalb kann man hier versuchen, \(f(x)\) durch eine Termumformung so umzuformen, dass wir die -3 in den Term einsetzen können. Dann ist dies aber nicht der Funktionswert an der Stelle -3 (denn dieser existiert nicht!), sondern der Grenzwert für \(x\rightarrow -3\). 

Man könnte dann zum Beipiel auch eine neue Funktion definieren:

\(g(x):\mathbb{R}\rightarrow \mathbb{R}\) mit \(g(x)=f(x)\) für \(x\neq -3\) und \(g(x)=-7\) für \(x=-3\). Dann nennen wir \(g(x)\) die stetige Fortsetzung von \(f(x)\) an der Stelle \(x=-3\). 

 

Aber es gibt auch Funktionen, bei denen das nicht so einfach geht. Zum Beispiel können wir die Funktion \(f(x)=\frac{1}{x}\) betracheten. Hier existiert der Grenzwert \(\lim_{x\to 0}f(x)\) nicht. Denn wenn wir uns von links der 0 annähern (linksseitiger Grenzwert), dann werden die Funktionswerte immer kleiner (\(f(x)\rightarrow -\infty\)). Nähern wir uns aber von rechts der 0 an (rechtsseitiger Grenzwert), so werden die Funktionswerte immer größer (\(f(x)\rightarrow\infty\)). Hier existiert also kein eindeutiger Grenzwert. Das kann man graphisch auch sehr gut sehen :)

Hat das deine Frage schon beantwortet?

Liebe Grüße :)

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Student, Punkte: 489

 

Ja das hat meine Frage sogar sehr gut beantwortet. Ich habe irgendwie anhand der Lösung verstanden, wie man diese Art von Aufgabe löst. Wenn diese Aufgabenstellung aber nicht explizit so gestellt werden würde, hätte ich es nicht rechnen können (bis jetzt) glaube ich. Ich probiere mich mal an mehreren Übungsaufgaben und hoffe, dass der Spaß jetzt sitzt.

Danke dir :)
  ─   mooh 16.10.2020 um 12:25

Bei weiteren Fragen kannst du dich ruhig wieder melden! :) Interessant sind auch Aufgaben der Art \(\lim_{n\to\infty}\left(\sqrt{n^2+n}-n\right)\) - also mit einer Wurzel. Vielleicht stößt du ja auch noch beim Üben auf solche Aufgabentypen :)   ─   student201 16.10.2020 um 13:07

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