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Funktion stetig in Punkt x=0?

Universität / Fachhochschule

Stetigkeit

Tags: Stetigkeit

 
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Kerryy

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22:23 Uhr, 07.01.2021

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Hey,
meine Aufgabe sieht wie folgt aus:

Ist die Funktion f(x)=cos(x)-1x stetig im Punkt x=0?

Meine Antwort wäre:
Setzt man für x die 0 ein so muss durch 0 geteilt werden, was nicht erlaubt ist.
Damit ist die Funktion in f(0) nicht definiert und kann somit nicht stetig sein.

Ich bin mir jedoch nicht sicher ob ich da zu simpel denke. Sieht vielleicht Jemand ob ich einen Denkfehler gemacht habe und kann mir dann diesbezüglich auf die Sprünge helfen?

Bin für jeden Beitrag dankbar!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Stetigkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
pivot

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22:30 Uhr, 07.01.2021

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Hallo,

du kannst doch L´Hospital verwenden. Die Voraussetzung hast du ja schon selber geprüft.

Gruß
pivot
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rundblick

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22:30 Uhr, 07.01.2021

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.
"auf die Sprünge .." .. :-)
wohin willst du noch springen ?

ja ,du hast Recht: dein f(x)=cos(x)-1x
ist an der Stelle x=0 nicht definiert und damit auch nicht stetig..

ABER: wie ist denn der genaue Text der zu beantwortenden Frage?

.. ?

(es könnte ja sein, dass du zB. klären sollst, ob durch eine Defintionserweiterung
eine stetige Fortsetzung in x=0 möglich ist ?)
.
Kerryy

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22:45 Uhr, 07.01.2021

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Also wenn du die komplette Fragestellung meinst, dann ist es nicht mehr als ich bereits angegeben habe :-D)


Bild_2021-01-07_224432
Kerryy

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22:46 Uhr, 07.01.2021

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Das heißt ich kann dennoch den Grenzwert ermitteln, selbst wenn die Funktion in diesem Punkt nicht definiert ist?

Antwort
rundblick

rundblick aktiv_icon

22:56 Uhr, 07.01.2021

Antworten
.
ok
und im Umfeld dieser Aufgabe sind auch keine kleinen anderen Hinweise erkennbar?

denn die nackt klar dastehende Frage ist - wie du es schon gemacht hast -
klar mit nein zu beantworten.
na ja - da kommen sicher die heimlichen Auslegungskünstler
"in" meine gewisslich in hinein .. und nicht "an" der Stelle .. wart mal ab.. :-)

..und für diesen heiklen Notfall hat dir Pivot ja schon den Fluchtweg beschrieben ...



->"Das heißt ich kann dennoch den Grenzwert ermitteln,
selbst wenn die Funktion in diesem Punkt nicht definiert ist?"

das hat doch ein Grenzwert oft so an sich: grenzwertig zu sein, das heisst,
sich nicht um das geklärte Dasein zu scheren, sondern über den Teller-Rand
des Definitionsbereich hinauszuschauen (..falls ein GW. existiert) .. :-)


nebenbei: was wäre denn hier nun dein gefundener GW ? ...
.

Frage beantwortet
Kerryy

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23:02 Uhr, 07.01.2021

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Leider sind da keine weiteren Hinweise.

Da könntest du recht haben, das wär ja nur allzu typisch :'D
Ich werde dann den weiteren Schritt mit der Regeln von l'hospital noch hinzufügen, dann sollte ich auf der sicheren Seite sein.

Ich danke euch sehr für die Antworten!
Kerryy

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23:20 Uhr, 07.01.2021

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Der Grenzwert wäre dann ebenfalls 0.
Daraus folgt dann, dass eine stetige Fortsetzung in diesem Fall möglich ist oder?
Antwort
rundblick

rundblick aktiv_icon

23:30 Uhr, 07.01.2021

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.
"Der Grenzwert wäre dann ebenfalls 0."
....................... wieso ebenfalls ?? (ein Funktionswert existiert doch nicht - oder? :-) )


" dass eine stetige Fortsetzung in diesem Fall möglich ist oder?" ...
........................................... ja, wäre möglich - ohne "oder" ..

.
Kerryy

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23:35 Uhr, 07.01.2021

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Oh ja stimmt dieser ist ja nicht definiert also passt ebenfalls wohl kaum, sollte an meiner Formulierung arbeiten :-D)

Vielen Dank für die schnelle Hilfe, jetzt habe ich da durch geblickt!
Antwort
Gerd30.1

Gerd30.1 aktiv_icon

09:57 Uhr, 08.01.2021

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Zu jedem ε>0 gibt es ein δ:=2ε, sodass cosx-1x<ε<=>cosx-1<xε<=2, weil cosx-1<=2. Also folgt x<δ. Also ist die Funktion in 0 stetig!
Antwort
Mathe45

Mathe45

10:12 Uhr, 08.01.2021

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Das Problem wurde weiter oben schon mehrfach angesprochen.

stetig
Antwort
N8eule

N8eule

10:38 Uhr, 08.01.2021

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Wenn ich ergänzen darf:
Ich habe die Reihenentwicklung der cos-Funktion im Sinn:
cos(x)=1-x22+x44!-...

Hieraus:
f(x)=cos(x)-1x=1-x22+...-1x=-x2+...2x

Hieraus sollte sich leicht ersehen lassen, dass sich die Lücke beheben lässt - eben durch Kürzen:
behobene Funktion:
fh(x)=-x2+...

In anderen Worten:
In der Umgebung von x=0 verhält sich die Funktion sehr ähnlich,
> wie die Gerade y=-x2
> ersatzweise wie ein beliebiges Polynom (abgeleitet aus der cos-Reihe): y=-x2+x324-...

Aber auch ich würde sagen:
Bei x=0
> liegt eine behebbare Lücke vor,
> aber so lange die Lücke eben noch nicht behoben ist ( Original-Funktion), ist eine Lücke nun mal eine Lücke,
> und damit die Original-Funktion an der Stelle x=0 unstetig.

Antwort
Mathe45

Mathe45

11:53 Uhr, 08.01.2021

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Oder ... um die Textmenge auf ein vernünftiges Maß zu reduzieren:
Die ursprüngliche Funktion ist in x=0 nicht stetig, läßt sich aber dort stetig fortsetzen.