Wie ist die Nullstelle zu deuten?


02.02.2024, 14:41

Aufgabe:

ich soll die lokalen und globalen Extrema von der Fkt. berechnen. Die Nullstellen habe ich schon, eine Nullstelle ist eben bei a=3/2 und ich verstehe den Sinn der Fallunterscheidung nicht


02.02.2024, 14:48

Ich hab dann die Ableitung von der oberen Ausgangsfkt. gebildet und bei der unteren die Nullstellen berechnet.

da kam dann das hier raus. Ich weiß jetzt nicht was ich mit dem Ergebnis machen soll. An der Stelle 3/2 ist wohl ne Nullstelle wie es aussieht. Wie soll ich jetzt herausfinden, was für ein Extremum es ist und wozu die Fallunterscheidung mit a<3/2, a=3/2, a>3/2 ?

Ich verstehe das nicht

evtldocha  02.02.2024, 12:54

Wie wäre es, wenn Du die Aufgaben zu Lösungen beifügst, damit man Antworten auch kontextbezogen geben könnte?

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo,

ich habe die Kurven für vier verschiedene Werte von a dargestellt. Für a=1,5 ist es für x>1 eine Parallele zur x-Achse, d.h. hier ist die Ableitung für alle x-Werte gleich Null.

Bild zum Beitrag

https://www.desmos.com/calculator/yvugncdkol

https://www.desmos.com/calculator/zrijrg8szx

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Unterricht am Gymnasium
 - (rechnen, Funktion, Gleichungen)

Das scheint Teil einer größeren Aufgabe zu sein.



Wenn a <> 3/2 ist, hat die Gleichung genau eine Lösung für x, nämlich x=0

Wenn a = 3/2 ist, kann man für x jeden beliebigen Wert einsetzen, um die Gleichung zu lösen.

Jetzt ist da von verbotenen zweiten Ableitungen und Extrema die Rede. Demnach geht wohl nicht um Nullstellen, sondern um Extrempunkte.

habnefrage995 
Fragesteller
 02.02.2024, 14:30

Was ist denn der Unterschied zwischen x und a? Ich verstehe immer noch nicht ganz, wozu man für a die 3 Fälle unterscheiden muss. Ich hab doch schon rausgefunden, dass bei a=3/2 ne Nullstelle ist, wie auch bei x

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habnefrage995 
Fragesteller
 02.02.2024, 14:48
@EdCent

Ich hab das nochmal vervollständigt, was meine Frage ist, hoffe es ist jetzt verständlich

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Schachpapa  02.02.2024, 16:26
@habnefrage995

Es handelt sich um eine stückweise definierte und parametrisierte Funktion.

Der Parameter a legt sozusagen die Form des Graphen fest, siehe die Beispiele von EdCent.

a ist also vorgegeben und dann erstmal nicht veränderbar. Die Funktion bezieht sich auf x, die "Veränderliche". Du rechnest aus, wo bei gegebenem a die Nullstellen und Extremwerte liegen und stellst fest, dass für a=1,5 der rechte (grüne) Teil des Graphen eine Parallele zur x-Achse ist (weil f'(x)=0 für alle x). Für alle anderen Werte von a hat f'(x)=0 keine Lösung im Definitionsbereich, also hat der grüne Teil des Graphen keine Extrema.

Keine Ahnung, wer dir da was von verbotener 2. Ableitung reingeschrieben hat. Halte ich für Uns.. äh wenig zielführend.

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habnefrage995 
Fragesteller
 02.02.2024, 16:28
@Schachpapa

Okay, das hat jetzt Einiges für mich geklärt, bin dir sehr dankbar!

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Ich vermute, dass das oben die Ableitung ist.

Wenn die =0 ist (waagerechte Tangente) reicht das für den Nachweis eines Extremums nicht aus (es könnte ja auch ein Sattelpunkt sein). Eine nette Methode, das weiter zu untersuchen, ist das Vorzeichenwechselkriterium: Man sieht sich die Steigung (=Ableitung) "ein Stückchen links und rechts davon" an. Dann weiß man nicht nur ob es ein Extremum ist sondern ggf. auchvon welcher Art.