Wie löst man diese Aufgabe zu Funktionenscharen?

3 Antworten

Hallo,

wenn Du die erste Ableitung bildest, kannst Du ein x ausklammern, so daß eine Nullstelle schon einmal bei x=0 liegt.

Der Restterm ist quadratisch und kann nach der pq-Formel aufgelöst werden. Die Diskriminante unter der Wurzel lautet a²/4-1, die für alle a größer 2 oder kleiner -2 größer als Null wird, so daß es weitere zwei Lösungen außer x=0 gibt.

Für a kleiner 2 oder größer -2 wird die Diskriminante negativ, so daß es in diesem Bereich keine weitere reelle Lösung gibt.

Für a=2 oder a=-2 wird die Diskriminante Null. Es gibt also hier genau eine Nullstelle.

Wäre diese ein zweites Extremum, das es laut Behauptung doch gar nicht geben darf, weil es entweder nur ein oder genau drei Extrema gibt, aber auf keinen Fall zwei? Das klärt die zweite Ableitung, die bei a=2 oder a=-2 ebenfalls un der entsprechenden Nullstelle Null wird, so daß dieses zweite 'Extremum' gar keins ist, sondern ein Sattelpunkt.

Die Behauptung ist daher korrekt.

Herzliche Grüße,

Willy

Noma643 
Fragesteller
 11.02.2024, 13:55

Also sie anderen extrempunkte sind x=2 und -2

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Willy1729  11.02.2024, 13:58
@Noma643

Nein, für a=2 gibt es einen Extrempunkt bei x=0 und einen Sattelpunkt bei x=1; für a=-2 gibt es ebenfalls einen Extrempunkt bei x=0 sowie einen Sattelpunkt bei x=-1

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Noma643 
Fragesteller
 11.02.2024, 15:02
@Willy1729

Und woher findet man heraus wo für-× ein extremum ist?

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Willy1729  11.02.2024, 15:12
@Noma643

Indem Du einen Wert für a einsetzt und dann die erste Ableitung gleich Null setzt und über die zweite Ableitung die Art des Extremums herausfindest und ob es überhaupt eins ist und kein Sattelpunkt.

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Ergänzung: Wird (bei der Ableitung) die Diskriminante 0, so handelt es sich dort um eine Nullstelle von f' ohne Vorzeichenwechsel womit nachgewiesen ist, dass es sich um einen Sattelpunkt handelt. Erste und zweite Ableitung = 0 reicht nicht zum Nachweis eines Sattelpunktes (siehe f(x) = x^4)

Noma643 
Fragesteller
 11.02.2024, 17:04

Also immer wenn ich die erste ableitung gleich Null setze und die diskriminante 0 ist ist es ein sattelpunkt

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Wechselfreund  11.02.2024, 21:03
@Noma643

Genau: Doppelte Nullstelle von f', daraus folgt Sattelpunkt. Die Steigung ist dort 0, wechselt aber nicht das Vorzeichen. Mach dir das am Kurvenverlauf klar, nicht nur Rezepte lernen.

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ableiten

Ableitung null setzen

vermutlich ist da eine quadratische Gleichung im Spiel, die Anzahl der Lösungen ist dann vom Ausdruck unter der Wurzel abhängig

Noma643 
Fragesteller
 11.02.2024, 13:15

Und die b?

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MichaelH77  11.02.2024, 13:16
@Noma643

auch da gehts um die Anzahl der Extrempunkte, also auch hier Ableitung null setzen und dann begründen

hast du schon die Ableitung ausgerechnet?

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