Elementarmathematik Beispiele

$f (x) = \frac{2}{x + 3} + \frac{1 - \sqrt{9 - x^{2}}}{| x - 3 | - 1}$

Schritt 1

Setze den Radikanden in $\sqrt{9 - x^{2}}$ größer als oder gleich $0$ , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.

$9 - x^{2} \geq 0$

Schritt 2

Löse nach $x$ auf.

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Schritt 2.1

Subtrahiere $9$ von beiden Seiten der Ungleichung.

$- x^{2} \geq - 9$

Schritt 2.2

Teile jeden Ausdruck in $- x^{2} \geq - 9$ durch $- 1$ und vereinfache.

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Schritt 2.2.1

Teile jeden Term in $- x^{2} \geq - 9$ durch $- 1$ . Wenn beide Seiten der Ungleichung mit einen negativen Wert multipliziert oder dividiert werden, kehre die Vorzeichen der Ungleichung um.

$\frac{- x^{2}}{- 1} \leq \frac{- 9}{- 1}$

Schritt 2.2.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 2.2.2.1

Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.

$\frac{x^{2}}{1} \leq \frac{- 9}{- 1}$

Schritt 2.2.2.2

Dividiere $x^{2}$ durch $1$ .

$x^{2} \leq \frac{- 9}{- 1}$

Schritt 2.2.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 2.2.3.1

Dividiere $- 9$ durch $- 1$ .

$x^{2} \leq 9$

Schritt 2.3

Ziehe die angegebene Wurzel auf beiden Seiten der Ungleichung, um den Exponenten auf der linken Seite zu eliminieren.

$\sqrt{x^{2}} \leq \sqrt{9}$

Schritt 2.4

Vereinfache die Gleichung.

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Schritt 2.4.1

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 2.4.1.1

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.

$| x | \leq \sqrt{9}$

Schritt 2.4.2

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 2.4.2.1

Vereinfache $\sqrt{9}$ .

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Schritt 2.4.2.1.1

Schreibe $9$ als $3^{2}$ um.

$| x | \leq \sqrt{3^{2}}$

Schritt 2.4.2.1.2

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.

$| x | \leq | 3 |$

Schritt 2.4.2.1.3

Der Absolutwert ist der Abstand zwischen einer Zahl und null. Der Abstand zwischen $0$ und $3$ ist $3$ .

$| x | \leq 3$

Schritt 2.5

Schreibe $| x | \leq 3$ als abschnittsweise Funktion.

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Schritt 2.5.1

Um das Intervall für den ersten Teil zu bestimmen, ermittele, wo das Innere des Absolutwertes nicht negativ ist.

$x \geq 0$

Schritt 2.5.2

Entferne den Absolutwert in dem Teil, in dem $x$ nicht negativ ist.

$x \leq 3$

Schritt 2.5.3

Um das Intervall für den zweiten Teil zu bestimmen, ermittele, wo das Innere des Absolutwertes negativ ist.

$x < 0$

Schritt 2.5.4

Entferne den Absolutwert und multipliziere mit $- 1$ in dem Teil, in dem $x$ negativ ist.

$- x \leq 3$

Schritt 2.5.5

Schreibe als eine abschnittsweise Funktion.

${\begin{cases} x \leq 3 & x \geq 0 \\ - x \leq 3 & x < 0 \end{cases}$

Schritt 2.6

Bestimme die Schnittmenge von $x \leq 3$ und $x \geq 0$ .

$0 \leq x \leq 3$

Schritt 2.7

Löse $- x \leq 3$ , wenn $x < 0$ ergibt.

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Schritt 2.7.1

Teile jeden Ausdruck in $- x \leq 3$ durch $- 1$ und vereinfache.

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Schritt 2.7.1.1

Teile jeden Term in $- x \leq 3$ durch $- 1$ . Wenn beide Seiten der Ungleichung mit einen negativen Wert multipliziert oder dividiert werden, kehre die Vorzeichen der Ungleichung um.

$\frac{- x}{- 1} \geq \frac{3}{- 1}$

Schritt 2.7.1.2

Vereinfache die linke Seite.

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Schritt 2.7.1.2.1

Dividieren zweier negativer Zahlen ergibt eine positive Zahl.

$\frac{x}{1} \geq \frac{3}{- 1}$

Schritt 2.7.1.2.2

Dividiere $x$ durch $1$ .

$x \geq \frac{3}{- 1}$

Schritt 2.7.1.3

Vereinfache die rechte Seite.

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Schritt 2.7.1.3.1

Dividiere $3$ durch $- 1$ .

$x \geq - 3$

Schritt 2.7.2

Bestimme die Schnittmenge von $x \geq - 3$ und $x < 0$ .

$- 3 \leq x < 0$

Schritt 2.8

Ermittele die Vereinigungsmenge der Lösungen.

$- 3 \leq x \leq 3$

Schritt 3

Setze den Nenner in $\frac{2}{x + 3}$ gleich $0$ , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.

$x + 3 = 0$

Schritt 4

Subtrahiere $3$ von beiden Seiten der Gleichung.

$x = - 3$

Schritt 5

Setze den Nenner in $\frac{1 - \sqrt{9 - x^{2}}}{| x - 3 | - 1}$ gleich $0$ , um zu ermitteln, wo der Ausdruck nicht definiert ist.

$| x - 3 | - 1 = 0$

Schritt 6

Löse nach $x$ auf.

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Schritt 6.1

Addiere $1$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$| x - 3 | = 1$

Schritt 6.2

Entferne den Term mit dem absoluten Wert. Dies erzeugt ein $\pm$ auf der rechten Seite der Gleichung, da $| x | = \pm x$ .

$x - 3 = \pm 1$

Schritt 6.3

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

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Schritt 6.3.1

Verwende zunächst den positiven Wert des $\pm$ , um die erste Lösung zu finden.

$x - 3 = 1$

Schritt 6.3.2

Bringe alle Terme, die nicht $x$ enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 6.3.2.1

Addiere $3$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$x = 1 + 3$

Schritt 6.3.2.2

Addiere $1$ und $3$ .

$x = 4$

Schritt 6.3.3

Als Nächstes verwende den negativen Wert von $\pm$ , um die zweite Lösung zu finden.

$x - 3 = - 1$

Schritt 6.3.4

Bringe alle Terme, die nicht $x$ enthalten, auf die rechte Seite der Gleichung.

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Schritt 6.3.4.1

Addiere $3$ zu beiden Seiten der Gleichung.

$x = - 1 + 3$

Schritt 6.3.4.2

Addiere $- 1$ und $3$ .

$x = 2$

Schritt 6.3.5

Die vollständige Lösung ist das Ergebnis des positiven und des negativen Teils der Lösung.

$x = 4, 2$

Schritt 7

Der Definitionsbereich umfasst alle Werte von $x$ , für die der Ausdruck definiert ist.

Intervallschreibweise:

$(- 3, 2) \cup (2, 3]$

Aufzählende bzw. beschreibende Mengenschreibweise:

${x | - 3 < x \leq 3, x \neq 2}$

Schritt 8