Aufgabr Funktionenscharen?

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

a)

Funktion 3. Grades:

f(x) = a x³ + b x² + c x + d

f'(x) = 3 a x² + 2 b x + c

Gehen durch den Ursprung:

f(0) = 0

d = 0

Extrempunkt bei (2 | 4):

f'(2) = 0

12 a + 4 b + c = 0

f(2) = 4

8 a + 4 b + 2 c + d = 4

Zusammengefasst:

f(x) = a x³ + b x² + c x

12 a + 4 b + c = 0

8 a + 4 b + 2 c = 4

also b = –(1 + 4 a) und c = 4 (1 + a)

Ergebnis:

f(x) = a x³ – (1 + 4 a) x² + 4 (1 + a) x

b)

f'(x) = 3 a x² – 2 (1 + 4 a) x + 4 (1 + a)

f"(x) = 6 a x – 2 (1 + 4 a)

f"(x) = (6 x – 8) a – 2

Hochpunkt:

f"(2) = 4 a – 2 < 0

a < 1/2

Tiefpunkt:

f"(2) = 4 a + 2 > 0

a > 1/2

Wenn a = 1/2, dann ist (2 | 4) ein Sattelpunkt, denn f"(2) = 0 und f"'(2) = 6 a = 3 > 0. Die Ableitungsfunktion hat also bei x = 2 ein Tiefpunkt, demnach bleibt das Vorzeichen von f' links und rechts der kritischen Stelle positiv => Sattelpunkt.

Ergebnis:

Wenn a = 1/2, gibt ist (2 | 4) kein Extrema.

Wenn a > 1/2, dann ist (2 | 4) ein Tiefpunkt.

Wenn a < 1/2, dann ist (2 | 4) ein Hochpunkt.

Woher ich das weiß:Hobby – Mathematik (u. Physik)
Noma643 
Fragesteller
 20.02.2024, 18:34

Warum ist c=0? Die gleichung lautet ja 12a + 4b +2c =0

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Noma643 
Fragesteller
 20.02.2024, 21:27
@TBDRM

Danke. Und wie kommst du auf b und c? Da ist ja zum Beispiel bei b die variabel c verschwunden.

0
TBDRM  20.02.2024, 21:54
@Noma643

Additionsverfahren.

(*) 12 a + 4 b + c = 0

(**) 8 a + 4 b + 2 c = 4

___

(**)–2(*):

(8 a + 4 b + 2 c) – 2 (12 a + 4 b + c) = 4 – 2 • 0

–16 a – 4 b = 4

b = –(1 + 4 a)

___

(**)–(*):

(8 a + 4 b + 2 c) – (12 a + 4 b + c) = 4 – 0

–4 a + c = 4

c = 4 (1 + a)

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Noma643 
Fragesteller
 20.02.2024, 21:58
@TBDRM

Danke. Wenn du eine Ahnung von Tangenten und Steigungen hast, würde ich mich freuen wenn du bei meiner letzten Aufgabe vorbeischaust, da habe ich Schwierigkeiten.

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TBDRM  20.02.2024, 22:10
@Noma643

Kann ich machen.

Wieso verteilst du eigentlich keine Sterne?

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Noma643 
Fragesteller
 20.02.2024, 22:12
@TBDRM

Stimmt. Manchmal vergesse ich es, aber ich finde, jeder der sich wirklich so ausführlich etwas erklärt, hat mehr als einen Stern verdient. Danke.

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TBDRM  20.02.2024, 22:39
@Noma643

Der Stern ist trotzdem schön für die Profil-Statistik ;)

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