Kurvendiskussion und Sachzusammenhang
Diese Seite behandelt die Kurvendiskussion einer speziellen Exponentialfunktion und deren Anwendung in einem Sachzusammenhang.
Die untersuchte Funktion ist fx = x · e^−x, die beispielsweise die Wirkstoffkonzentration eines Medikaments im Körper über die Zeit beschreiben könnte.
Wichtige Punkte der Kurvendiskussion:
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Grenzwertbetrachtung:
limx→∞ fx = 0
limx→−∞ fx = -∞
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Verhalten der Funktion:
Zu Beginn verläuft die Kurve ähnlich wie fx = x
Am Ende ähnelt sie fx = e^−x
Highlight: Die Funktion muss aufgrund ihrer Struktur einen Hochpunkt und einen Wendepunkt rechts des Hochpunkts haben.
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Ableitung:
f'x = 1−x · e^−x
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Nullstellen:
fx = 0 ⇔ x = -1 oder x = 0
Diese Analyse hilft, das Verhalten der Funktion zu verstehen und in praktischen Anwendungen zu interpretieren.
Example: In einem medizinischen Kontext könnte der Hochpunkt den Zeitpunkt der maximalen Wirkstoffkonzentration darstellen, während der abfallende Teil der Kurve die Abnahme der Konzentration durch Abbau im Körper zeigt.
Die Kurvendiskussion demonstriert, wie mathematische Analyse verwendet werden kann, um reale Phänomene zu modellieren und zu verstehen.