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Ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter?

Hallo zsm,

ich habe hier eine Aufgabe bei der ich nicht weiterkomme, weil meine Ergebnisse nicht mit den Ergebnissen aus dem Lösungsheft übereinstimmen.

Aufgabe:

In einer schwäbischen Kleinstadt findet jährlich ein Rennen mit getunten Bobbycars statt. Ein vergleichbarer Verlauf des Rennens kann näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 0.0003t^4 - 0.024t^3 + 0.605t^2 angegeben werden, wobei [0;40] die Zeit in Sekunden ist, f(t) die zurückgelegten Meter.

a) Zu welchem Zeitpunkt erreicht der Bobbycar seine Höchstgeschwindigkeit?

c) Betrachten Sie den Graphen der Ableitungsfunktion. Nach wie viel Metern hat die Strecke vermutlich ihre schärfste Kurve?

Mein Ergebnis:

a) Nach 40 Sekunden erreicht das Bobbycar seine Höchstgeschwindigkeit von 10 m/s

c) Nach ca. 20 Metern hat die Strecke vermutlich ihre schärfste Kurve.

(Es sieht so aus, dass an dieser Stelle, die negative Beschleunigung am größten ist bzw. das Bobbycar bremst hier am stärksten. demzufolge müsste doch hier die schärfste Kurve liegen, wenn man stark bremst?)

Lösungen aus dem Lösungsheft:

Das Bobbycar erreicht seine Höchstgeschwindigkeit für t=12,0 s (Hochpunkt von g`(t)).

c) Die schärfste Kurve muss zu diesem Zeitpunkt kommen, an dem die Geschwindigkeitsfunktion ihr Minimum nimmt, also für t=28 s. Zu diesem Zeitpunkt hat der Bobbycar ca. 135 m der Strecke durchlaufen.

Ich bitte um Erklärung, weil ich gerade sehr verwirrt bin und weiß nicht was jetzt richtig und was falsch ist:(

Schule, Mathematik, Physik, Analysis

Unlösbares Problem: Hat f(x)=x^5 einen Wendepunkt im Ursprung oder nicht?

Hallo,

mich beschäftigt eine dringende Frage:

Die Funktion f(x)=x^5 besitzt ja im Punkt P(0/0) eine Nullstelle. Optisch gesehen befindet sich hier ein Wendepunkt. Der Graph hat an dieser Stelle eine fünffache Nullstelle und wenn man weiß, wie der Graph aussieht, dann weiß man auch, dass sich die Krümmung im Ursprung von einer Rechts- in eine Linkskurve umwandelt. Also sollte dort folglich ein Wendepunkt sein.

Nun aber der Haken:

Die Bedinung für einen Wendepunkt ist, dass die 2. Ableitung 0 ist, dass f''(x)=0 und f'''(x)≠0 ist.

Dies ist bei f(x)=x^5 aber nicht der Fall (also Optisch gesehen, ist hier ja ein Wendepunkt im Ursprung, aber die Bedingung für einen Wendepunkt ist nicht erfüllt):

f'(x)=5x^4

f''(x)=20x^3

f'''(x)=60x^2

Wenn ich 0 in f''(x) und f'''(x) einsetze, komme ich auf Folgendes Ergebnis:

f''(x)=20*0^3=0

f'''(x)=60*0^2=0

Bei der zweiten Ableitung kommt 0 raus. Soweit passt es noch. Bei der dritten Ableitung kommt allerdings ebenfalls 0 raus :O. Die Bedingung, für einen Wendepunkt ist allerdings, dass die dritte Ableitung UNGLEICH 0 ist. Was hat das zu bedeuten? Heißt das, f(x)=x^5 hat doch keinen Wendepunkt im Ursprung? Aber die Krümmung ändert dort doch ihr Verhalten, also muss es doch ein Wendepunkt sein. Oder etwa nicht?

Hat zufällig jemand eine Erklärung für dieses Paradoxon? :O

Die Frage geht mir einfach nicht mehr aus dem Kopf...

Vielen Dank im Vorraus für eure Erklärungen :)

PS: Unser Lehrer wusste auch keine Antwort auf die Frage :O

Schule, Mathematik, rechnen, Zahlen, Abitur, Ableitung, Gymnasium, Kurvendiskussion, Mathematikstudium, Monotonieverhalten, Polynomfunktion, Schwere Frage, Krümmungsverhalten, Analysis

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