Graph Eigenschaften ablesen, Funktionsgleichung aufstellen?

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Maximale Anzahl der Extrema (Buckel) bei einer ganzrationalen Funktion

Anzahl der Extrema maximal=n-1 hier ist n=höchster Exponent ,der in der Funktion vorkommt.

Wir sehen in den Bildern 2 Extrema (Maximu und Minimum),also eine ganzrationale Funktion 3. Grades (kubische Funktion)

y=f(x)=a3*x³+a2*x²+a1*x+ao

außerdem sieht man noch im linken Bild eine Gerade der Form y=f(x)=m*x

b=0,weil die Gerade durch den Ursprung geht P(0/0) eingesetzt in die allgemeine Form der Geraden y=f(x)=m*x+b ergibt f(0)=0=m*0+b also muß b=0 sein

Die Gerade berührt die kubische Funktion bei Pt(2/2) (t=Tangente)

Sekantensteigung m=(y2-y1)/(x2-x1) mit x2>x1 P1(0/0) und P2(2/2) eingesetzt

m=(2-0)/(2-0)=2/2=1

Tangentengleichung yt=ft(x)=1*x

zu a) y=f(x)=a3*x³+a2*x²+a1*x+ao mit P(0/0) ergibt f(0)=0=...+ao also ao=0

bleibt y=f(x)=a3*x³+a2*x²+a1*x

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

a) kubische Funktion y=f(x)=a3*x³+a2*x²+a1*x+ao abgeleitet

f´(x)=3*a3*x²+2*a2*x+a1

mit P1(0/0) ergibt f(0)=0=...+ao also ao=0

bleibt f(x)=a3*x³+a2*x²+a1*x mit P2(1/0,5) und P3(2/2) ergibt das lineare Gleichungssystem (LGS),was dann gelöst werden muß.

1) f(1)=0,5=a3*1³+a2*1²+a1*1 aus P2(1/0,5)

2) f(2)=2)=2=a3*2³+a2*2²+a1*2 aus P3(2/2)

3) f´(2)=m=1=3*a3*2²+2*a2*2+1*a1 aus der Steigung bei f´(2)=m=1

Wir haben nun ein LGS mit 3 Unbekannte,a3,a2 und a1 und 3 Gleichungen,also lösbar.Das schreiben wir nun um,wie es im Mathe-Formelbuch steht.

1) 1*a3+1*a2+1*a1=0,5

2) 8*a3+4*a2+2*a1=2

3) 12*a3+4*a2+1*a1=1

Lösung mit meinem Graphikrechner (GTR,Casio) a3=-0,5 und a2=2 und a1=-1

gesuchte Funktion y=f(x)=-0,5*x³+2*x²-1*x

Probe mit P2(1/0,5) f(1)=-0,5*1³+2*1²-1*1=-0,5+2-1=0,5 stimmt also

zu b)

f(x)=a3*x³+a2*x²+a1*x+ao mit P1(0/3) ergibt f(0)=...+ao also ao=3

abgeleitet f´(x)=3*x²+2*a2*x+a1

1) f(2)=1=a3*2³+a2*2²+a1*2+3 aus P2(2/1)

2) f´(0)=m=0=3*a3*0²+2*a2*0+1*a1 f´(0)=0 also a1=0 aus Pmax(0/3)

bleibt

f(x)=a3*x³+a2*x²+3

wir haben hier nun 2 Unbekannte,a3 und a2 und dafür braucht man 2 Gleichungen.

P2(2/1) liefert 1 Gleichung

P2(2/1) könnte auch ein Wendepunkt sein,was geprüft werden muß

Bedingung "Wendepunkt" f´´(x)=0 und f´´´(x) ungleich NULL

2.te Ableitung

f´(x)=3*a3*x²+2*a2*x

f´´(x)=6*a3*x+2*a2 Pw(2/1)

f´´(2)=0=6*a3*2+2*a2 ergibt a2=-12*a3/2=-6*a3

nun wieder das LGS aufstellen ,ausrechnen und prüfen,ob die Annahme Pw(2/1) richtig ist.

Den Rest schaffst du selber.

Prüfe auf Rechen- u. Tippfehler.

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

Das sind jeweils ganzrationale Funktionen dritten Grades mit dem Term f(x)=ax^3+bx^2+cx+d. Um die Unbekannten a,b,c,d zu ermitteln, benötigst du ein Gleichungssystem mit vier Bedingungen. In Aufgabe a) sind das z.B. drei Punkte auf dem Graphen sowie die Steigung bei x=2.

Ich glaube es ist eine Funktion dritten Grades (3 Nullstellen, 2 Extremwerte und 1 Wendepunkt). Um ihn zu beschreiben musst du sagen, wo die Nullstellen sind, wo die Extremwerte sind, wo der Wendepunkt liegt, und wo der y-Achsenabschnitt.

Du kannst die wörter um den Graph zu beschreiben verwenden.

Steigend

fallend

positiv

negativ