Funktionsgleichung für ganzrationale Funktion dritten Grades aus Extrempunkt und Wendepunkt aufstellen?

5 Antworten

f(x)=a3*x^3+a2*x^2+a1*x+ao

f´(x)=3*a3*x^2+2*a2*x+a1

f´´(x)=6*a3+x+2*a2

mit den Punkten P1(-2 .9/2) und P2(-1 .7/2) hat man schon 2 Gleichungen

1) f(-2)=9/2=......

2) f(-1)=7/2= .....

3) f´(-2)=0=.... mit den Extrempunkt bei P1(-2..9/2) also x=-2

4) f´´(-1)=0=... mit den Wendepunkt bei x=-1

wir haben hier ein "lineares Gleichungssystem" (LGS) mit 4 Unbekannte , a3,a2,a1 und ao und 4 Gleichungen,also lösbar.

Das schreiben wir nun um,wie es im Mathe-Formelbuch steht.

Mit den eingesetzten Werten ergibt sich

1) -8*a3+4*a2-2*a1+1*ao=9/2

2) -1*a3+1*a2-1*a1+1*ao=7/2

3) 12*a3-4*a2+1*a1+0*ao=0 aus der Extremstelle f´(-2)=0

4) -6*a3+2*a2+0*a1+0*ao=0 aus den Wendepunkt f´´(-1)=0

Lösung mit meinen Graphikrechner (GTR,Casio) a3=1/2 und a2=1,5 und a1=0 und ao=2,5

gesuchte Funktion y=f(x)=0,5*x^3+1,5*x^2+2,5

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Eine ganzrationale Funktion dritten Grades hat die allgemeine Form  dabei sind a,b,c und d reelle Zahlen.

Da a,b,c und d also ganz "normale" Zahlen sind ergeben sich die ersten beiden Ableitungen (die benötigen wir später noch) zu:



f(x)=ax³+bx²+cx+d

f'(x)=3ax²+2bx+c

f''(x)=6ax+2b

f(-2)=9/2 : -8a+4b-2c+d=9/2

f'(-2)=0 : 12a-4b+c=0

f(-1)=7/2 : -a+b-c+d=7/2

f''(-1)=0 : -6a+2b=0

Dieses Gleichungssystem lösen und a, b, c und d bestimmen.

Du brauchst für die 4 Parameter 4 Informationen. Die hast du:

2 Punkte, 1 Extremum und 1 Wendepunkt.

Einfach die Punkte in die Funktionsgleichung

ax^3 + bx^2 + cx + d einsetzen,

das Extremum in die erste Ableitung

3ax^2 + 2bx +c

und den Wendepunkt in die zweite Ableitung

6ax + 2b

und gerade ausrechnen.

yschade, dass du so spät anfängst;

y = ax³ +bx² + cx +d

f(-2)= 9/2

f '(-2) =0

f(-1) = 7/2

f " (-1) = 0

Gleichungssystem lösen